Néhány igazán érdekes és ambiciózus küldetést javasolt a NASA és más űrügynökségek az elkövetkező évtizedekben. Ezek közül talán a legambiciózusabbak a Naprendszer „óceánvilágainak” felfedezésére irányuló küldetések. Ezekben a testekben, amelyek magukban foglalják a Jupiter holdja Europa és a Szaturnusz holdja Enceladus, a tudósok elméletük szerint a melegvíz belső óceánokban élet létezhet.
A 2020-as és a 2030-as évekre várhatóan a robotmissziók el fogják érni ezeket a világokat, és elindulnak rájuk, jégmintát vesznek és felfedezik a hullámaikat biomarkerek jeleire. De egy nemzetközi tudóscsoport által készített új tanulmány szerint ezeknek a holdoknak a felülete rendkívül alacsony sűrűségű lehet. Más szavakkal, az Europa és Enceladus felszíni jége túl puha lehet, hogy a földre szálljon.
A „Bolygófelületek laboratóriumi szimulációi: A regolit fizikai tulajdonságainak megértése távoli fotopolarimetrikus megfigyelésekből” című tanulmányt nemrégiben tették közzé a tudományos folyóiratban. Icarus. A vizsgálatot Robert M.Nelson, a Bolygótudományi Intézet (PSI) vezető tudós vezette. A vizsgálatban részt vett a NASA sugárhajtómű-laboratóriumának, a kaliforniai Pomonai Politechnikai Állami Egyetemnek és több egyetemnek a tagjai.
Vizsgálataik érdekében a csoport megpróbálta megmagyarázni az alacsony fázisú szögekben tapasztalható szokatlan negatív polarizációs viselkedést, amelyet évtizedek óta figyelnek a légtelen testek tanulmányozásakor. Úgy gondolják, hogy ez a polarizációs viselkedés rendkívül finom szemcsés fényes részecskék eredménye. Ezeknek a felületeknek a szimulálására a csoport tizenhárom alumínium-oxid-por (Al²O3) mintát használt.
Az alumínium-oxid kiváló analógnak tekinthető a magas aldebo Airless Solar System testekben (ASSB) megtalálható regolit számára, ideértve az Európát és az Encedalust, valamint az eukritikus aszteroidákat, például a 44 Nysa és a 64 Angelina. A csoport ezután ezeket a mintákat fotopolarimetrikus vizsgálatoknak vetette alá a Mt.-ben található goniometrikus fotopolariméterrel. San Antonio Főiskola.
Azt találták, hogy az Európa és Enceladus felületét alkotó fényes szemcsék körülbelül egy mikron hányadát mérik, és körülbelül 95% -os üreges térrel rendelkeznek. Ez olyan anyagnak felel meg, amely kevésbé sűrű, mint a frissen esett hó, ami látszólag azt jelzi, hogy ezeknek a holdnak a felülete nagyon puha. Természetesen ez nem megfelelő olyan küldetésekre, amelyek megkísérelnék lejutni Európa vagy Enceladus felszínére.
De amint Nelson a PSI sajtóközleményében kifejtette, ez nem feltétlenül rossz hír, és az ilyen félelmeket már korábban felvetették:
„Természetesen a Luna 2 robot űrhajó 1959-es leszállása előtt aggodalomra adtak okot, hogy a Holdot alacsony sűrűségű por borítja, amelybe minden jövőbeli űrhajós süllyedhet. Nem szabad megfeledkeznünk arról, hogy az olyan objektumok távoli, látható hullámhosszú megfigyelései, mint az Europa, csak a felület legkülső mikronjait tesztelik. ”
Tehát, bár az Europa és az Enceladus felületei lehetnek kis sűrűségű jégrészecskék réteggel, nem zárja ki, hogy külső héja szilárd. Végül a leszállók arra kényszerülhetnek, hogy csak egy vékony hóréteggel küzdjenek, amikor ezekre a világokra szállnak le. Sőt, ha ezek a részecskék a belső és a felület közötti tollazatos aktivitás vagy fellépés eredményei, akkor megtarthatják azokat a biomarkereket, amelyeket a szonda keres.
Természetesen további vizsgálatokra van szükség, mielőtt bármilyen robot leszállót eljuttatnának az olyan testületekhez, mint az Europa és az Enceladus. Az elkövetkező években a James Webb Űrtávcső szolgálatának első öt hónapja során tanulmányokat fog készíteni ezekről és más holdokról. Ez magában foglalja a Galileai holdok térképeinek elkészítését, a termikus és légköri szerkezet ismertetését, valamint a felületükön a szennyeződés jeleinek kutatását.
A JWST által a fejlett spektroszkópikus és közeli infravörös készülékekkel megszerzett adatok szintén további korlátokat jelentenek felületük állapotában. És más küldetésekkel, mint például az ESA javaslata Europa Clipper mivel ezeknek a holdoknak a repüléseit végzi, nincs hiány abban, amit meg lehet tanulni tőlük.
A tanulmány eredményei amellett, hogy jelentősek az ASSB-kkel kapcsolatos jövőbeni missziók során, valószínűleg értékesek lesznek a földi földmérnöki területen is. Alapvetően a tudósok azt sugallták, hogy az antropogén éghajlatváltozás enyhíthető azáltal, hogy alumínium-oxidot vezet be a légkörbe, ezáltal ellensúlyozva az üvegházhatású gázok kibocsátása által a felső atmoszférában elnyelt sugárzást. Ezen gabona tulajdonságainak megvizsgálásával ez a tanulmány segítséget nyújthat az éghajlatváltozás enyhítésére irányuló jövőbeli kísérletekhez.
Ez a tanulmány részben annak köszönhető, hogy a NASA Jet Propulsion Laboratory a PSI-nek szerződést kötött. Ezt a szerződést a NASA Cassini Saturn Orbiter Visual és Infrared Mapping Spektrométer műszercsoportjának támogatására adták ki.
