A Jupiter hold Európája azóta is lenyűgözött Pioneer 10 és 11 és Hajóutas 1 és 2 küldetések mentek át a rendszeren az 1970-es években. Noha a holdnak nincs életképes légköre, és a Jupiter erőteljes mágneses mezőjének intenzív sugárzása bombázza őket, a tudósok úgy vélik, hogy a földön túl az egyik legvalószínűbb hely a jeges felületén.
Nem csoda, hogy miért terveznek több missziót a Hold közelről való tanulmányozására? Ha azonban ezek a missziók valamikor a következő évtizedben elérték az Európát, akkor szembesülniük kell néhány éles felületi jellemzővel, amelyek megnehezíthetik a leszállást. Ilyen a következtetés egy brit, az Egyesült Államok és a NASA Ames Kutatóközpontjának kutatói által készített új tanulmány következtetéseire, amely azt jelzi, hogy az Európa felületét pengés terep borítja.
A tanulmány szerint, amelyet a tudományos folyóirat nemrégiben tett közzé Természettudományok, az Europa felületét valószínűleg 15 méter (49 láb) magasságú jégtörések borítják. A tanulmányt Daniel Hobley vezette, a Cardiff Egyetem Föld- és Óceántudományi Iskolájának oktatója és kutató munkatársa.
Ezek a tulajdonságok, penitentek néven ismertek, hóból és jégből készült magas, éles szélű tüskék, amelyek szublimálódás útján alakulnak ki - az a folyamat, amikor a gyors hőmérséklet-változások miatt a víz átalakul a gőztől szilárd anyagig (és vissza) anélkül, hogy folyadékká alakulna át állapot között. A Földön a penitente-k 1-5 méter (3,3 és 16,4 láb) magasságra nőnek, de csak a magas tengerszint feletti egyenlítői régiókban léteznek, mint például az Andok.
Az Europa rendszeren a folyamat hasonló, de a körülmények sokkal ideálisabbak, ha a penitentek egyenletesebben alakulnak ki a felületükön. Amellett, hogy a felülete nagyrészt vízjégből áll, a hold az árapályhoz rögzítve van a Jupiterrel való forgása során. A Nap felületének sütési szögében nagyon kevés eltérés van, ami tökéletes feltételeket teremt arra, hogy a jég szublimáljon, olvadás nélkül.
Az Új láthatár a misszió a Plútó repülése során adatokat is beszerezte, amelyek megmutatták, hogy ugyanazok a tulajdonságok hogyan alakulnak a felületén, különösen az Egyenlítő közelében fekvő legnagyobb tengerszint feletti magasságok körül. A Plútó hosszú orbitális periódusa miatt (248 év vagy 90 560 Föld nap) ez a folyamat örökké tart, magában foglalja a metánjég szublimálását, és körülbelül 500 m (1640 láb) magas, és körülbelül 3-5 km távolságban lévő penitenteket eredményez. 2-4 mi) egymástól.
Tanulmányaikban a kutatók a földi radarok megfigyelési adatait és a Galileo feladata kiszámítani a szublimációs sebességet az Európa felszínének különböző pontjain, majd ezt felhasználta a penitentetek méretének és eloszlásának becslésére. Eredményeik szerint a csoport arra a következtetésre jutott, hogy a penitéterek akár 15 méterre is növekedhetnek, mindegyik között egymástól kb. 7,5 méter (24,6 láb) távolságra.
Arra is következtettek, hogy a penitentek gyakoribbak lesznek az Európa Egyenlítőjén, amely - amint azt kutatásukban állítják - magyarázza a múltban tett néhány megfigyelést:
Ez az értelmezés megmagyarázza az Európa Egyenlítője környékén látott rendellenes radarvisszaadásokat. A Penitentes jól magyarázza a csökkent hőtehetetlenségeket és a pozitív kör alakú polarizációs arányokat az Európa egyenlítői régiójának visszavert fényében. "
Ez rossz hír lehet azoknak a misszióknak, amelyek célja az Európa felfedezése a következő évtized lehetséges életjeleire vonatkozóan. Ide tartozik a NASA Europa Clipper (2022 és 2025 között indul) és Europa Lander missziók (2024), valamint az Európai Űrügynökség Jupiter Jeges Moon Explorer (JUICE) - amelyet 2022 júniusában indítanak.
Mivel mind a Europa Clipper és GYÜMÖLCSLÉ fog vezetni a bolygó repüléseit a biomarkerek jelenlétének meghatározására, Europa Lander közvetlenül a hold felszínén leszáll, hogy információkat gyűjtsön az Európa felszín alatti környezetéről. Ez lehetővé tenné a tudósok számára, hogy meghatározzák, mennyire vastag a hold felszíni jége, és talán, ha vannak felszín alatti tavak és hol vannak.
Az egyik legnépszerűbb kutatási célpont az Europa déli régiója, ahol a vízgyűrűt a Hubble űrtávcső és egyéb küldetések. Noha a penitenteket itt lehet ritkábban, és előfordulhat, hogy nem érnek el ugyanazt a magasságot, mint az egyenlítő körül, az ilyen jellegzetességek megléte nagyon nehéz lehet a leszállás során.
Amint Hobley rámutatott, ez valódi paradoxonvá teszi a közeli jövőbeni feltárás lehetőségeit. "Az Europa egyedülálló körülményei mind izgalmas kutatási lehetőségeket, mind potenciálisan áruló veszélyeket jelentenek" - mondta.
Természetesen nem túlzás. Ez az információ egy nemrégiben készült tanulmány nyomán jelenik meg, amely rámutatott, hogy az Europa és más jeges világok (például Enceladus) túl lágyak lehetnek a földre szálláshoz. A jeges testek alacsony fázisú szögeiben végbemenő negatív polarizációs viselkedés kezelésére irányuló kutatás elvégzése után a tanulmány mögött álló csoport arra a következtetésre jutott, hogy az Europa és az Enceladus alacsony sűrűségű felületekkel rendelkezik, amelyekbe egy leszállási misszió valószínűleg belemerül.
Kiegészítő óvintézkedésekkel és a tervezéssel azonban még kidolgozható egy megfelelő küldetés, amely meggyőződhet arról, hogy az Europa jeges polcának biomarkerei vannak-e vagy sem, valamint megismerheti belső környezetét. Időközben a keringő missziók még sokat tanulhatnak erről a lenyűgöző világról.
Jeff Moore - a tanulmány társszerzője - megjegyezte, hogy a NASA közelgő Europa Clipper küldetése közvetlenül megfigyelheti a penitenteket nagy felbontású kamerájával, és mérheti ezen tulajdonságok más tulajdonságait az űrhajó egyéb műszereivel. Amellett, hogy bolygógeológusként működik a NASA Ames kutatóközpontjában, Dr. Moore az Europa Clipper misszió társtulajdonosa.
A NASA tudósai és más űrügynökségek évtizedek óta türelmetlenül várják azt a napot, amikor végre lehetővé válik az európai misszió. Ezen a ponton kevés valószínű, hogy visszatartja ezeket az erőfeszítéseket. Sem a sugárzás, sem a tüskék, sem a puha jég nem tűnik elegendőnek ahhoz, hogy megakadályozzuk minket, hogy felfedezzük a Földön túli élet egyik legvalószínűbb forrását!
