НАСА та інші космічні агенції протягом найближчих десятиліть запропонували кілька справді цікавих та амбітних місій. Серед них, мабуть, наймасштабніші - місії з вивчення «океанських світів» Сонячної системи. У межах цих тіл, серед яких Місяць Європи Юпітера та Місяць Сантурна Енцелад, вчені теоретизували, що життя може існувати у внутрішніх океанах теплої води.
До 2020-х та 2030-х років, як очікується, робототехнічні місії досягнуть цих світів і спустяться на них, відбираючи проби льоду та досліджуючи їхні шлейфи для ознак біомаркерів. Але згідно нового дослідження міжнародної команди вчених, поверхні цих лун можуть мати поверхні надзвичайно низької щільності. Іншими словами, поверхневий лід Європи та Енцелада може бути надто м'яким, щоб приземлитися.
Дослідження під назвою «Лабораторне моделювання планетних поверхонь: Розуміння фізичних властивостей реголіту з віддалених фотополяриметричних спостережень» було нещодавно опубліковане в науковому журналі Ікар. Дослідженням керував Роберт М.Нельсон, старший науковий співробітник Інституту планетарних наук (PSI). Він включав членів лабораторії реактивного руху НАСА, Державного університету Каліфорнії політехніки в Помоні та багатьох університетів.
Заради свого дослідження команда прагнула пояснити незвичну поведінку негативної поляризації під низькими фазовими кутами, що спостерігається десятиліттями під час вивчення без атмосферних тіл. Вважається, що така поведінка поляризації є результатом надзвичайно дрібнозернистих яскравих частинок. Для імітації цих поверхонь команда використовувала тринадцять зразків порошку оксиду алюмінію (Al²O³).
Оксид алюмінію вважається прекрасним аналогом реголіту, виявленого на високоосвітлених системах безповітряної системи сонячної системи (ASSB), до яких належать Європа та Енцедал, а також евкритичні астероїди, такі як 44 Nysa та 64 Angelina. Потім команда піддала ці зразки фотополяриметричним дослідженням, використовуючи гоніометричний фотополяриметр на Mt. Коледж Сан-Антоніо
Вони виявили, що яскраві зерна, що складають поверхні Європи та Енцелада, становитимуть частку мікрона і матимуть порожнечу простір близько 95%. Це відповідає менш щільному матеріалу, ніж щойно випалий сніг, який, здавалося б, свідчить про те, що у цього місяця дуже м'які поверхні. Звичайно, це не сприймає жодних місій, які намагалися б спуститися на Європу чи Енцелад.
Але, як пояснив Нельсон у прес-релізі PSI, це не обов'язково погана новина, і такі побоювання виникали і раніше:
"Звичайно, перед посадкою робототехнічного космічного корабля" Луна-2 "в 1959 році існувало занепокоєння, що Місяць може бути вкритий пилом низької щільності, в який можуть зануритися будь-який майбутній космонавт. Однак ми маємо пам’ятати, що віддалені спостереження видимої хвилі таких об’єктів, як Європа, лише зондують найвіддаленіші мікрони поверхні ».
Тому, хоча Європа та Енцелад можуть мати поверхні з шаром льодових частинок низької щільності, це не виключає, що їх зовнішні оболонки є суцільними. Зрештою, землевласників, можливо, змушують боротися ні з чим іншим, як тонким снігом, коли сідають на ці світи. Більше того, якщо ці частинки є результатом дії шлейфу або дії між внутрішньою та поверхневою поверхнею, вони можуть містити ті самі біомарки, які шукають зонди.
Звичайно, потрібні подальші дослідження, перш ніж будь-які робототехнічні землевпорядники будуть надіслані таким органам, як Європа та Енцелад. У найближчі роки Космічний телескоп Джеймса Вебба буде проводити дослідження цих та інших лун протягом перших п’яти місяців служби. Сюди входитиме виготовлення карт Галілейських Лун, розкриття речей щодо їх теплової та атмосферної будови та пошук їх поверхонь для ознак шлейфу.
Дані, отримані JWST, завдяки своєму вдосконаленому набору спектроскопічних та ближньо-інфрачервоних приладів також забезпечать додаткові обмеження щодо їх поверхневих умов. І з іншими місіями, такими, як запропоновано ЄКА Europa Clipper проводячи літаючі літаки цих лун, ми не можемо не брати до того, що ми можемо навчитися у них.
Окрім значущості для будь-яких майбутніх місій до ASSB, результати цього дослідження, ймовірно, також будуть корисними, коли мова йде про сферу наземної геоінженерії. По суті, вчені припустили, що антропогенні зміни клімату можна пом'якшити, ввівши в атмосферу оксид алюмінію, таким чином компенсуючи радіацію, поглинуту викидами парникових газів у верхній атмосфері. Вивчаючи властивості цих зерен, це дослідження може допомогти інформувати майбутні спроби пом'якшити кліматичні зміни.
Це дослідження стало можливим частково завдяки договору, наданому НАСА Лабораторі реактивного руху в PSI. Цей контракт був виданий на підтримку команди інструментів візуального та інфрачервоного картографського спектрометра NASA Cassini Saturn Orbiter.
