A régóta gyanúsított megerősítést nyert: a Jupiter holdjában Európában van víz. Mivel az utóbbi években többet megtudtunk a külső Naprendszerről, az Europa kiemelt célpontjává vált az életkeresés során. Ezzel a felfedezéssel a NASA éppen egy nagy vörös bikaszemre festette a Jupiter legkisebb galileai holdját.
"Noha a tudósok még nem fedezték fel közvetlenül a folyékony vizet, a következő legjobb dolgot találtuk meg: gőz alakú víz."
Lucas Paganini, a NASA bolygótudós, kutatási vezető.
A felfedezés előtt a tudósok már bizonyítékokkal rendelkeztek arról, hogy az Europa életképességet rejt magában. A hold a Naprendszer bármely tárgyának leggyengébb felszíne, ami arra késztette a tudósok feltevését, hogy folyékony víz van egy felszín alatti óceánban, amelyet fagyás felett tartanak a Jupiterből származó árapály-hajlítás révén. Ez az árapály-hajlítás nem csak a vizet folyékony formában tartja, hanem a hipotézis szerint a Föld tektonikus lemezéhez hasonló jéglemez-mozgást hoz létre.
További bizonyítékok származtak az Európa felületén található barna foltok tanulmányozásáról. A tudósok feltételezték, hogy ezek olyan vegyi anyagok, amelyek a felszín alatti óceánból származnak. Ez azt mutatja, hogy a tengerfenék kölcsönhatásba léphet a felülettel, ez egy fontos szempont a lakhatóság szempontjából.
A folyékony tollak felfedezése felvetette az izgalom szintjét az Európa lehetséges alkalmazhatóságának szempontjából.
2012-ben a Hubble elfoglalt egy képet Európáról, amely azt mutatja, hogy sokan úgy értelmezték, mint egy vízgőz-hullám, amely a befagyott felület repedéséből jön ki, és kb. 200 km (120 mérföld) magasságot lő. (Összehasonlításképpen: az Everest-hegy csak 8,8 km magas.) 2016-ban több bizonyíték volt a Hubble-tól, amely azt sugallta, hogy zuhanyozott.
A NASA Galileo űrhajója zavarokat észlelt Jupiter mágneses mezőjében, Európa közelében, az űrhajó idején, Jupiterben, 1995-2003-ban. A tudósok ezeket a zavarokat egy sós óceánnak tulajdonították, amely a hold befagyott felülete alatt létezhet, mivel egy sós óceán képes áramot vezetni.
Ezenkívül a Galileo űrhajó 1997-ben 206 km-re (128 mérföld) volt az Europa felületétől, és egyes kutatók szerint az valójában egy tollat repült.
De ezekben az adatokban a víz nem volt végleges felfedezés. Most megváltozott.
"A vízgőznek ez az első közvetlen azonosítása az Europa-ban kritikus megerősítést jelent az atomi fajok eredeti felismerésekor ..."
Lorenz Roth, csillagász és fizikus, a KTH Stockholmi Műszaki Intézet társszerzője.
A tudósok egy csoportja, a Lucas Paganini, a NASA bolygótudós vezetésével, kiadott egy dokumentumot, amely bejelentette a víz felfedezését az Európában. A cikk címe: "A vízgőz mérése egy nagyrészt nyugodt környezetben az Európában." November 18-án jelenik meg a Nature folyóiratban.
Paganini sajtóközleményében elmondta: „Alapvető kémiai elemek (szén, hidrogén, oxigén, nitrogén, foszfor és kén) és energiaforrások, amelyek az élet három követelménye közül kettőben megtalálhatók, az egész Naprendszerben megtalálhatók. De a harmadik - folyékony víz - a Földön túl kissé nehezen megtalálható. Míg a tudósok még nem fedezték fel közvetlenül a folyékony vizet, a következő legjobb dolgot találtuk meg: gőz alakú víz. ”
Paganini és más tudósok szerint elegendő vizet fedeztek fel olimpiai méretű medence feltöltésére percek alatt; körülbelül 2360 kg / másodperc (5202 lbs / sec.) Azt is beszámolják, hogy a víz csak ritkán jelenik meg. "Számomra a munka érdekessége nemcsak a víz első közvetlen észlelése az Európa felett, hanem annak hiánya is detektálási módszerünk keretein belül."
Az eredmények a W.M.-vel való időmegfigyelés eredményei. Keck Observatory Hawaii-ban. A 2016-os és a 2017-es megfigyelés 17 éjszaka folyamán a csapat csak egyszer találta meg a vízgőz halk, megkülönböztető jelét. A gőzt az Európa vezető féltekéjén észlelték, amikor a Jupiter körül kerüli. (Európa az árapályhoz Jupiterhez van kötve, csakúgy, mint a Hold a Föld felé.)
A víz infravörös fényt bocsát ki meghatározott frekvenciákban, amikor kölcsönhatásba lép a napsugárzással. A Keck-távcsövön végzett spektrográf segítségével a tudósok meghatározták a kémiai összetételt az Európa vezető féltekéjén.
"A vízgőznek ez az első közvetlen azonosítása az Europa-ban kritikusan igazolja az atomi fajok eredeti detektálását, és rávilágít a jeges világban a nagy hullámok látszólagos ritkányára" - mondta Lorenz Roth, a KTH Királyi Intézet csillagász és fizikusa. A stockholmi technológia, aki vezette a 2013. évi Hubble-tanulmányt, és ennek a közelmúltbeli vizsgálatnak a társszerzője.
Roth az Európában található víz alkotóelemeinek észlelésére utal. Bár érdekes, ez nem ugyanaz, mint a víz felfedezése. A víz felkutatására a csapatnak a földi Keck Obszervatóriumot és annak spektrográfját kellett használni, mivel egyetlen jelenlegi űrhajó sem képes felismerni a vizet.
Nem könnyű annak meghatározása, hogy a víz nem csupán a víz alkotóelemei, hanem a Föld. A tanulmány mögött álló csoportnak meg kellett küzdenie a Föld légkörében lévõ vízzel, és ehhez bonyolult matematikai modellezésre és számítógépes modellezésre kellett támaszkodniuk.
A csapat magabiztos az eredményeiben, még akkor is, ha elismerik, hogy a hold valódi megértéséhez szükség van egy európai küldetésre.
"A szorgalmas biztonsági ellenőrzéseket elvégeztük a lehetséges szennyeződések eltávolítása érdekében a földi megfigyelések során" - mondta Avi Mandell, a Goddard bolygó tudós a Paganini csapatában. "De végül közelebb kell jutnunk az Európához, hogy megnézhessük, mi folyik valójában."
Remélhetőleg a tudósoknak - és mindannyiunknak - nem kell sokáig várniuk, hogy pontosabb válaszokat kapjanak az Európa sok kérdésére. Az Europa Clipper 2019. augusztusában került át a végső tervezési szakaszba, és valamikor, a 2020-as évek közepén indul. Egy teljes eszközkészlettel fogja hordozni Európa rejtélyeit. A legizgalmasabb lehet a földbe hatoló radar. Lehet, hogy egyenesen a jégen keresztül látja, és egyszer és mindenkorra megerősíti a felszín alatti óceán létezését.
Mintha a keringő nem lenne elegendő, beszélünk egy Európa földelőről is.
A kongresszus 2019-ben 195 millió dollárt ítél a NASA-nak arra, hogy a Clipper missziójának részeként megvizsgálja a landoló fejlesztését. A NASA soha nem kérte ezt a pénzt, valószínűleg részben azért, mert az Europa felszíne nehéz környezet, amelyen földet lehet helyezni. Lehet, hogy a Kongresszus tudja, hogy a leszállások hatalmas közérdeklődésre hívják fel a figyelmet.
Természetesen nemcsak az Europa felszíni környezete okoz problémát. A Jupiter körüli sugárzás szélsőséges, és a siker érdekében az Europa Clippernek széles elliptikus pályákat kell követnie, csak bizonyos időtartamra eljutva az Europa közelébe, mielőtt visszavonulna a biztonsághoz. Így küzd a NASA Juno űrhajója a Jupiter sugárzásával.
De még így is, a Clipper képes lesz közvetlenül képeket képzelni bármilyen tollakról, és akár tömeg-spektrométereivel is mintavételüket elvégezheti. Ezenkívül részletesebben is meg lehet vizsgálni a felületet, mint valaha.
De türelmesnek kell lennünk. Juno öt évbe telt, hogy eljusson a Jupiterhez. Ha az Europa Clipper misszió a 2020-as évek közepén indul, akkor tudományos eredmények nem lesznek 2030-ig vagy később.
Több:
- Sajtóközlemény: A NASA tudósai megerősítik a vízgőzt az Europa-on
- Kutatási cikk: A vízgőz mérése az Europa nagyrészt nyugodt környezetében
- Space Magazine Video: A Jupiter jeges holdjai felfedezése. A NASA Europa Clipper és az ESA JUICE
