A Jupiter hold jeges óceánából kilépő vízfolyások egy művész szemléltetése.
(Kép: © NASA Koncepcionális Képlabor - Michael Lentz (USRA), Walt Feimer (KBRwyle), Bailee DesRocher (USRA) és a NASA sugárhajtómű-laboratóriuma)
2012-ben a Hubble Űrtávcső egy pillantást vetett egy halvány anyagcsomóra a Jupiter hold déli pólusán, Europa. Azóta a hold halványan csillogó hullámokat kapott, jelezve az anyagot jeges belső óceánjából az űrbe juthat.
Most egy új tanulmány, amely a hold képeit vonta össze az anyag jeleinek vadászatával az Europanlandscape-en, csak hogy a kitöréseknek ne legyenek egyértelmű jelei.
1995-ben a NASA Galileo küldetés megérkezett a Jupiter-rendszerbe, és elindította a gáz óriások és holdjainak részletes szondaját, ideértve az Europa-t is. A NASA szintén ellátogatott Európába Hajóutas és a New Horizons űrhajók, amelyek kijátszanak a Naprendszerből. A mind a három misszió által összegyűjtött adatok felhasználásával Paul Schenk, a houstoni hold- és bolygóintézet kutatója a változások jeleit kereste, amelyek azt jelzik, hogy a kitörő anyag visszaesett a felszínre. Maguk a tollak segíthetnek a jég mélyen rejtett óceánról szóló információk felfedésében.
"A jeges testekben lévő darabok általában különféle részecskeméretekkel állnak elő" - mondta Schenk e-mailben az Space.com-nak. A gravitáció a legnagyobb és legtömegebb részecskéket visszahúzza a felszínre. "Ezek a részecskék mindig valamilyen módon különböznek a felülettől, akár összetételük és színük, akár a részecskeméret és ezáltal a látszólagos fényerő szempontjából" - mondta. "Tehát arra számítottunk, hogy valamilyen rendellenes fényerőt vagy színes aláírást lát a források közelében, bárhol is legyenek."
A Schenk azonban nem talált olyan fényerősség vagy összetételbeli változást, amely arra utalhatna, hogy az óceáni anyag a hold felszínén végződhet.
A variációk meglepő hiánya azt jelentené, hogy a tollaktivitás viszonylag folyamatos volt a térképezés három évtizede során, és a kiszivárgott részecskék idővel összekeveredtek, nyilvánvaló különbségek nélkül. Egy másik lehetőség az, hogy a tollak "lopakodó" lerakódásokat hoztak létre, amelyek a rendelkezésre álló eszközökkel nem láthatók. Végül, maguk a tollak is atipikusak lehetnek, valójában egyáltalán nem tollanak, de valami más világban láthatatlan.
"Nem igazán tudjuk, miért nem látunk nyilvánvaló jele az európa felszínén lévő tollakról"Mondta Schenk." Ide kell mennünk, hogy megtudjuk. "
A felszínen az Europa meglehetősen figyelemreméltónak tűnik, egy szürke és fehér világ, amelyben nyoma van érdekes vörös foltok. Az egész hold jéggel van borítva, amely alatt egy óceán rejtőzik. Az óceán és alatta lévő sziklás rétegek kölcsönhatása menedéket kínálhat az élet fejlődéséhez, különösen, ha az óceánok szellőzőnyílásokat tartalmaznak, amelyek hőt hoznak a belső részből.
2012 óta a Hubble észrevette a robbanásveszély több jelzése ahogy a hold áthaladt a Föld és a Jupiter között. Néhány átjáró során a Jupiterből származó fényt gátolta a hold felületéből szivárgó gőz.
Az Europa nem az első hold, amelyről ismert, hogy robbanásveszélyes. Szaturnusz holdja Enceladus jól ismert anyagának varrására 'tigris csík' rések déli pólusánál. A NASA Cassini-missziója az egyik kitörésen repült át, és mintát kapott az anyagból, amelyet az űrhajót eredetileg nem arra terveztek, hogy gyűjtsön és vizsgáljon.
Amikor a NASA Az Europa Clipper küldetése a 2030-as években érkezik a holdra, jobban felkészül a daganatokra. Az űrhajó hordozza a bolygók felfedezésének tömegspektrométerét / Europa (MASPEX), amely összegyűjti a hold körül gázokat és elemzi az űrbe esetlegesen felszabaduló tollazat anyagokat. Ehhez az űrhajónak azon régiókkal kell repülnie, ahol az anyagot kiutasítják. E régiók azonosítása az űrhajó érkezése előtt megkönnyítené a folyamatot.
A három misszió által létrehozott térképek felhasználásával Schenk új térképeket készített, amelyek feltárták a felület alakulását az idő múlásával. A változó funkciók nagyobb, sötét vagy világos elemekként jelennek meg, különböztetve a hold statikus, változatlan tájjától. Az új térképek azonban nem mutattak nagyobb, 50 kilométernél nagyobb felszíni változásokat.
Ezután a Schenk kifejezetten megvizsgálta a jelölt csatornákat, a régiók alapján azonosított régiókat ahol füstöket észleltek az Európa felett. A Hubble által azonosított déli pólusú helyek képlefedettsége gyenge volt, és nyilvánvaló jelek nem voltak láthatóak.
"A tollak nem hozhatnak létre megfigyelhető lerakódásokat a meglévő képalkotókban" - írta Schenk a március 24-én, a Asztrofizikai folyóiratok. "Ez akkor lehetséges, ha az Európa füstje csak gőzös" lopakodó füst ", de a vízgőznek az űrbe történő kiszellőzve részecskékké történő kristályosodása nem magyarázható."
A szellőző részecskék és a felszíni részecskék méretbeli különbségének annyira eltérőnek kell lennie, hogy az űrhajó észrevegye azokat, még akkor is, ha azok vékonyak a talajon. Ha azonban a lopakodó hullámok a normák, akkor közép-infravörös vagy ultraibolya leképező spektrometriára lehet szükség ezek felderítéséhez. A Clipper ultraibolya hullámhosszokra érzékeny digitális kamerát hordoz, és képes lehet észlelni a nyomokat.
Az Europa káosza
Az ejtőernyős régiók néven káosz terep potenciálisan rövid távú tollat eredményezhet, és elrejtheti ujjlenyomataikat. Káosz régiók százai vannak szétszórva a hold felszínén, kupolákkal és jégpályás blokkokkal. Mivel a felszíni jég alsó rétegét a Jupiter és az Europa közötti árapály-kölcsönhatások melegítik, a felület önmagában összecsap, és feszültségtöréseket okoz. A jég a tetején gyengül, és a kéreg csatja és elsüllyed, nagyobb, gleccseres jégtömbökké alakulva.
Schenk elmondta, hogy ezek az erőszakos események folyadékvizet adhatnak a felszínre rövid ideig. Ez a víz felforródhat, és lokalizált hullámok formájában fagyasztott vízgőzkristályokat képezhet. A terep körül halvány jelek vannak, amelyek a tollak ujjlenyomatai lehetnek.
"Lehet, hogy ezt néhány kilométeres skálán megfigyeljük sötét halosz formájában valamilyen káosz körül [terep], de nem vagyunk biztosak benne" - mondta Schenk.
Egy másik lehetőség az, hogy az Európa felületén 600 kilométernél (1000 kilométernél) kiterjedő kiterjedt szakadékok kiutasíthatnak anyagot. Időnként a mélyedések kettős gerinceket tartalmaznak sötét vöröses anyagokkal, amelyek az oldal mentén 10 kilométerig terjedő felületeket fedik le. A korábbi kutatások azt sugallták, hogy a karimák mentén elégett vörös anyag robbanásveszélyes anyagból származhat a szekrényekből, akárcsak az Enceladus kettős gerince mentén a központi repedésekből származó vízgőzsugarak.
"Ha az Európa kettős borítását szomszédos sötétebb, vöröses anyagok az olyan szennyezõanyagok szellõzõdésébõl származnak, mint az Enceladuson, látványosak lennének" - mondta Schenk. A kitörések során a gerincek hosszúságának legnagyobb részénél anyagot szabadítottak volna fel, hosszú, hosszú kilométer hosszúságú gáz- és részecskefüggönyöket hozva létre, kilépve az egyes gerinc feletti űrbe, bár nem valószínű, hogy mindegyik egyszerre felrobbant.
"Nagyon izgalmas lett volna ott állni egy űrruhában, és látni ezeket az eseményeket a horizonton eltűnő gerincek mentén" - mondta Schenk.
Az új eredmények hangsúlyozzák a holdképek korlátozott mennyiségű és alacsony minőségű képeit. A Clipper azt tervezi, hogy kiterjedt vadászatot folytat a tömegtevékenység területén, remélhetőleg több sikert is elérve. Addig, amíg a tollak rejtély maradhatnak, mondta Schenk.
"Bármi is történik az Europa-nál, még nem értünk el annak mélyére."
- A NASA Europa Clipper missziója a Jupiter jeges holdján nagy akadályt töröl az indulási úton
- Európa-jelentés: A Jupiter Jeges Hold magyarázata (Infographic)
- 6 Az idegen élet legvalószínűbb helye a Naprendszerben
