Nasa in druge vesoljske agencije so v naslednjih desetletjih predlagale nekatere resnično zanimive in ambiciozne misije. Med njimi so morda najbolj ambiciozne misije za raziskovanje "oceanskih svetov" Osončja. Znanstveniki so znotraj teh teles, ki vključujejo Jupitrovo Luno Evropo in Saturnov mesec Enceladus, teoretizirali, da lahko življenje obstaja v notranjih oceanih s toplo vodo.
Do 2020-ih in 2030-ih naj bi robotske misije dosegle te svetove in se odpravile na njih, vzorčenje ledu in raziskovanje njihovih plinov za znake biomarkerjev. Toda glede na novo raziskavo mednarodne skupine znanstvenikov, imajo lahko površine teh lune izjemno nizke gostote. Z drugimi besedami, površinski led Evrope in Enceladusa bi bil lahko preveč mehak, da bi lahko pristajal na njem.
Študija z naslovom "Laboratorijske simulacije planetarnih površin: Razumevanje fizikalnih lastnosti regolita iz oddaljenih fotopolarimetričnih opazovanj" je bila nedavno objavljena v znanstveni reviji Icarus. Študijo je vodil Robert M.Nelson, starejši znanstvenik na Inštitutu za planetarne znanosti (PSI), vključevali pa so člane iz Nasinega laboratorija za reakcijski pogon, Kalifornijske državne politehnične univerze v Pomoni in več univerz.
Za namen svoje študije je skupina poskušala razložiti nenavadno negativno polarizacijsko vedenje pod nizkimi faznimi koti, ki ga že desetletja opažamo pri preučevanju brez atmosferskih teles. Mislimo, da je to polarizacijsko vedenje rezultat izredno drobnozrnate svetlih delcev. Za simulacijo teh površin je skupina uporabila trinajst vzorcev prahu iz aluminijevega oksida (Al²O³).
Aluminijev oksid velja za odličen analog regolita, ki ga najdemo na visoko aldebo brezzračnih organih sončnega sistema (ASSB), ki vključujejo Europa in Ecedalus, pa tudi evkritične asteroide, kot sta 44 Nysa in 64 Angelina. Skupina je nato te vzorce opravila fotopolarimetričnim pregledom z uporabo goniometričnega fotopolarimetra na Mt. San Antonio College.
Ugotovili so, da bi svetla zrna, ki sestavljajo površine Europa in Enceladusa, merila približno del mikrona in bi imela približno 95% praznino. To ustreza materialu, ki je manj gost kot sveže zapadli sneg, kar bi lahko nakazovalo, da imajo te lune zelo mehke površine. Seveda to ne pomeni dobrega za kakršne koli misije, ki bi se poskušale postaviti na površje Evrope ali Enceladusa.
A kot je Nelson pojasnil v sporočilu za javnost PSI, to ni nujno slaba novica in takšni strahovi so se sprožili že prej:
"Seveda se je pred pristankom robotskega vesoljskega plovila Luna 2 leta 1959 pojavila zaskrbljenost, da bi Luna lahko bila pokrita s prahom nizke gostote, v katerega bi se lahko potopili kateri koli prihodnji astronavti. Vendar moramo imeti v mislih, da oddaljena opažanja vidnih valovnih dolžin predmetov, kot je Evropa, sondirajo le najbolj oddaljene mikrone na površini. "
Čeprav imata Europa in Enceladus površine s plastjo ledenih delcev z majhno gostoto, ne izključuje, da so njihove zunanje lupine trdne. Konec koncev se zemeljski posestniki lahko prisilijo, da se spuščajo samo s tanko ploščo snega, ko se spuščajo na te svetove. Še več, če bi bili ti delci posledica plitve dejavnosti ali delovanja med notranjostjo in površino, bi lahko zadržali zelo biomarkerje, ki jih iščejo sonde.
Seveda so potrebne nadaljnje študije, preden se kateri koli robotski odsek pošlje na telesa, kot sta Europa in Enceladus. V naslednjih letih bo James Webb vesoljski teleskop bo izvajal študije teh in drugih lun v prvih petih mesecih v službi. To bo vključevalo izdelavo zemljevidov galilejskih lun, razkrivanje stvari o njihovi toplotni in atmosferski zgradbi ter iskanje njihovih površin za znake plinov.
Podatki, ki jih JWST pridobi s svojim naprednim naborom spektroskopskih in blizu infrardečih instrumentov, bodo zagotovili tudi dodatne omejitve glede njihovih površinskih razmer. In z drugimi misijami, kot je predlagana ESA Europa Clipper ki vodijo muhe teh lun, ne manjka ničesar, kar se lahko naučimo od njih.
Poleg tega, da bodo rezultati te študije pomembni tudi za prihodnje misije na ASSB, bodo koristne tudi, če gre za področje kopenskega geoinženiringa. Znanstveniki v bistvu predlagajo, da bi lahko antropogene podnebne spremembe ublažili z vnosom aluminijevega oksida v ozračje in s tem izravnali sevanje, ki ga absorbirajo emisije toplogrednih plinov v zgornji atmosferi. S preučitvijo lastnosti teh zrn bi lahko ta študija pomagala pri obveščanju o prihodnjih poskusih omilitve podnebnih sprememb.
Ta študija je bila delno mogoča zahvaljujoč pogodbi, ki jo je NASA-in laboratorij za reaktivni pogon posredoval PSI. Ta pogodba je bila izdana v podporo NASA-in ekipi instrumentov za vizualne in infrardeče spektrometer Cassini Saturn Orbiter.
