Zdaj je bilo potrjeno že dolgo sumljivo: Jupitrova luna Europa ima vodo. Ko smo v zadnjih letih izvedeli več o zunanjem Osončju, je Europa postala najpomembnejša tarča iskanja življenja. NASA je s tem odkritjem naslikala velike rdeče oči na Jupitrovi najmanjši galilejski luni.
"Medtem ko znanstveniki še niso zaznali tekoče vode, smo našli naslednjo najboljšo stvar: voda v obliki hlapov."
Lucas Paganini, NASA planetni znanstvenik, vodja raziskav.
Pred tem odkritjem so znanstveniki že imeli nekaj dokazov, da ima Evropa potencial, da naseli življenje. Luna ima gladko površino katerega koli predmeta v Osončju, zaradi česar so znanstveniki postavili hipotezo, da je imela v podzemeljskem oceanu tekočo vodo, ki jo je držal nad zmrzovanjem z plimovanjem z Jupitra. Zaradi plimovanja plimovanja voda ne samo ohranja tekočino, temveč ustvarja gibanje ledene plošče, podobno tektonskim ploščam na Zemlji, v skladu s hipotezo.
Več dokazov je nastalo s preučevanjem rjavih robov na površini Evrope. Znanstveniki so domnevali, da gre za kemikalije iz podzemlja, ki so se podale na površje. To kaže, da bi morsko dno lahko vplivalo na površje, kar je pomembno vprašanje pri razmišljanju o bivalnosti.
Odkritje tekočih plinov je dvignilo raven navdušenja nad potencialno življenjsko dobo Evrope.
Hubble je leta 2012 ujel sliko Evrope, na kateri je prikazano to, kar so mnogi razlagali kot niz vodne pare, ki izhaja iz razpoke v zmrznjeni površini in strelja do višine približno 200 km. (Za primerjavo, vrh Everest je visok le 8,8 km.) Leta 2016 je bilo s Hubbleja več dokazov, ki so predlagali slive.
Nasino vesoljsko plovilo Galileo je zaznalo vznemirjanja v magnetnem polju Jupiterja blizu Evrope v času tega vesoljskega plovila v času Jupitra od leta 1995 do 2003. Znanstveniki so ta vznemirjanja pripisali slanemu oceanu, ki bi lahko obstajal pod lunino zamrznjeno površino, saj slani ocean lahko vodi elektriko.
Leta 1997 se je vesoljsko plovilo Galileo približalo površju Evrope približno 206 km (128 milj), nekateri raziskovalci pa domnevajo, da je dejansko letelo skozi reko.
Toda po vseh teh podatkih dokončnega odkritja vode ni bilo. Zdaj se je to spremenilo.
"Ta prva neposredna identifikacija vodne pare na Evropi je ključna potrditev naših prvotnih zaznav atomske vrste ..."
Lorenz Roth, astronom in fizik, KTH Royal Institute of Technology iz Stockholma, soavtor.
Skupina znanstvenikov pod vodstvom Lucasa Paganinija, NASA-jevega planetarnega znanstvenika, je objavila prispevek, ki je napovedal odkritje vode v Evropi. Članek je naslovljen "Meritev vodne pare v okolju, ki je v Evropi umirjeno." Objavljeno je 18. novembra v reviji Nature.
V sporočilu za javnost je Paganini dejal: "Bistveni kemični elementi (ogljik, vodik, kisik, dušik, fosfor in žveplo) in viri energije, dve od treh življenjskih potreb, najdemo po vsem sončnem sistemu. Toda tretjega - tekočo vodo - je nekoliko težko najti onkraj Zemlje. Medtem ko znanstveniki še niso zaznali tekoče vode, smo ugotovili naslednje najboljše: voda v obliki hlapov. "
Paganini in drugi znanstveniki so rekli, da so zaznali dovolj vode, da bi v nekaj minutah napolnili bazen z olimpijsko velikostjo; približno 2360 kg / sekundo (5202 lbs / sec.) Poročajo tudi, da se voda pojavlja le redko. "Zame zanimiva stvar tega dela ni samo prvo neposredno odkrivanje vode nad Evropo, ampak tudi pomanjkanje le-tega v mejah naše metode odkrivanja."
Rezultati izhajajo iz opazovanja časa z W.M. Keck Observatory na Havajih. V 17-ih nočeh opazovanja v letih 2016 in 2017 je ekipa le enkrat našla rahli, značilen signal vodne pare. Zaparo so zaznali na vodilni evropski polobli, ko kroži po Jupitru. (Evropa je vpeta v Jupiter, tako kot je Luna na Zemljo.)
Voda oddaja infrardečo svetlobo v določenih frekvencah, ko deluje s sončnim sevanjem. Z uporabo spektrografa na teleskopu Keck so znanstveniki izmerili kemijsko sestavo na vodilni evropski polobli.
"Ta prva neposredna identifikacija vodne pare na Evropi je kritična potrditev naših izvirnih zaznav atomske vrste in kaže na očitno redkost velikih plinov na tem ledenem svetu," je dejal Lorenz Roth, astronom in fizik iz KTH Royal Institute of Technology v Stockholmu, ki je vodil študijo Hubble iz leta 2013 in bil soavtor te nedavne preiskave.
Roth se sklicuje na odkrivanje sestavnih delov, ki sestavljajo vodo nad Evropo. Čeprav je intrigantno, to ni isto kot odkrivanje vode. Za iskanje vode je morala ekipa uporabiti zemeljski Keck observatorij in njegov spektrograf, saj nobeno trenutno vesoljsko plovilo ne more zaznati vode.
Ugotoviti, da je voda in ne le sestavni deli vode, ni preprosto, zlasti z Zemlje. Skupina, ki stoji za to raziskavo, se je morala spoprijeti z vodo v Zemljinem ozračju in se pri tem oprla na zapleteno matematično modeliranje in računalniško modeliranje.
Skupina je prepričana v svoje rezultate, čeprav priznavajo, da je za resnično razumevanje lune potrebna misija v Evropi.
"Opravljali smo skrbne varnostne preglede, da smo v zemeljskih opazovanjih odstranili morebitne onesnaževalce," je dejal Avi Mandell, planetarni znanstvenik Goddard iz Paganinijeve ekipe. "Toda sčasoma se bomo morali približati Evropi, da bomo videli, kaj se v resnici dogaja."
Upajmo, da znanstvenikom - in ostalim nam - ne bo treba čakati preveč, da bomo dobili bolj dokončne odgovore na številna vprašanja Evrope. Europa Clipper se je v končno oblikovalsko fazo preselila avgusta 2019, predstavil pa naj bi se nekje sredi leta 2020. Na sebi bo imela celo vrsto instrumentov za preizkušanje skrivnosti Evrope. Najbolj me navdušuje njegov radar, ki prodira po tleh. Lahko se vidi skozi led in potrdi obstoj podzemnega oceana enkrat za vselej.
Kot da orbiter ni bil dovolj, govorimo tudi o deželi Europa.
Kongres je leta 2019 NASI prisodil 195 milijonov dolarjev za razvoj posadke kot dela misije Clipper. NASA tega denarja ni nikoli zahtevala, verjetno deloma tudi zato, ker je na površju Evrope težko pristati. Mogoče kongres ve, da pristanki pritegnejo ogromno zanimanja javnosti.
Seveda pa problematično ni samo površinsko okolje Evrope. Sevanje okrog Jupitra je izjemno, za uspeh pa bo moral Europa Clipper slediti širokim eliptičnim orbitram, le da se bodo obdobja le približali Evropi, preden se umakne v varnost. Tako se Nasino vesoljsko plovilo Juno spopada z Jupitrovim sevanjem.
Toda kljub temu bo Clipper sposoben neposredno slišati poljubne slive in jih celo vzorčiti s svojimi masnimi spektrometri. Tudi površino bo mogoče podrobneje raziskati kot kdaj koli prej.
Vendar bomo morali biti potrpežljivi. Juno je potreboval pet let, da je prišel do Jupitra. Če se bo misija Europa Clipper začela izvajati sredi leta 2020, ne bomo imeli nobenih znanstvenih rezultatov do leta 2030 ali pozneje.
Več:
- Sporočilo za javnost: Naši znanstveniki potrjujejo vodno paro v Evropi
- Raziskovalni članek: Meritev vodne pare v okolju, ki je v Evropi precej umirjena
- Video vesoljski reviji: Raziskovanje ledenih mesecev Jupitra. NASA-in Europa Clipper in ESA-jev sok
