Місяць Європи Юпітера був предметом захоплення з тих пір Піонер 10 і 11 і Вояджер 1 і 2 місії пройшли через систему ще в 1970-х. Хоча Місяць не має життєздатної атмосфери і обстрілюється інтенсивним випромінюванням від потужного магнітного поля Юпітера, вчені вважають, що під його крижаною поверхнею існує одне з найбільш вірогідних місць для пошуку життя поза Землею.
Не дивно, чому тоді планується кілька місій для вивчення цього Місяця зблизька. Однак якщо і коли ці місії досягнуть Європи десь у наступному десятилітті, їм доведеться боротися з деякими різкими особливостями поверхні, які можуть ускладнити висадку. Такий висновок нового дослідження дослідників з Британії, США та НАСА, дослідницький центр Еймса, який свідчить про те, що поверхня Європи покрита лопатевою місцевістю.
Згідно з дослідженням, яке нещодавно опублікувало науковий журнал Природа геознавства, поверхня Європи, ймовірно, вкрита шипами льоду, які висотою 15 метрів (49 футів). Дослідженням керував Даніель Хоблі, викладач та науковий співробітник Школи Землі та океану наук Університету Кардіффа.
Ці риси, відомі як пенітенти, - це високі гострокінцеві шипи зі снігу та льоду, які утворюються шляхом сублімації - процес, коли швидкі зміни температури призводять до переходу води з пари в тверде тіло (і знову назад), не перетворюючись на рідину держава між ними. На Землі пенітенти виростають у висоту від 1 до 5 метрів (3,3 і 16,4 фута), але існують лише у високогірних екваторіальних регіонах, таких як Анди.
У Європі процес схожий, але умови є набагато ідеальнішими, щоб пенітенти рівномірно формувались по всій його поверхні. Окрім того, що поверхня, що складається в основному з водяного льоду, Місяць у повороті замикається в Юпітері. Існує також дуже мало варіації кута, під яким Сонце світить на поверхні, що робить умови ідеальними для того, щоб лід сублімував без танення.
The Нові горизонти Місія також отримала дані під час прольоту Плутона, який вказував, як ці самі особливості формуються на його поверхні, особливо навколо найбільшої висоти біля її екватора. Через тривалий орбітальний період Плутона (248 років або 90 560 земних днів) цей процес займає еони, передбачає сублімацію метанового льоду і призводить до отримання пенітенти висотою близько 500 м (1640 футів) і відстані близько 3-5 км ( 2-4 ми) один від одного.
У своєму дослідженні дослідники використовували дані спостережень із наземних радарів та теплових спостережень з Галілей Місія розраховувала коефіцієнти сублімації в різних точках на поверхні Європи, а потім використовувала це для оцінки розміру та розподілу пенітенти. Відповідно до їх результатів, команда зробила висновок, що пенітенти потенційно можуть виростати до 15 м (49 футів) з відстані близько 7,5 м (24,6 фута) між ними.
Вони також зробили висновок, що пенітенти будуть частіше зустрічатися навколо екватора Європи, що, як вони стверджують у своєму дослідженні, пояснювало б деякі спостереження, зроблені в минулому:
"Ця інтерпретація може пояснити аномальні радіолокаційні повернення, що спостерігаються навколо екватора Європи. Penitentes цілком може пояснити зниження теплової інерції та позитивні коефіцієнти кругової поляризації у відбитому світлі з екваторіального регіону Європи. "
Це може бути поганою новиною для місій, які планують дослідити Європу на предмет потенційних ознак життя в наступне десятиліття. До них належать NASA Europa Clipper (встановлено для запуску між 2022 та 2025) та Europa Lander місії (2024) та Європейського космічного агентства Провідник Юпітера Крижаний Місяць (JUICE) - встановлений для запуску в червні 2022 року.
Тоді як обидва Europa Clipper і СУЧА будуть проводити літаючі літаки планети для визначення наявності біомаркерів, Europa Lander приземлиться прямо на поверхню Місяця, щоб зібрати інформацію про надповерхове середовище Європи. Це дозволить вченим визначити, наскільки товстий поверхневий лід Місяця, можливо, якщо існують підземні озера та де вони знаходяться.
Однією з найпопулярніших мішеней для розвідки є південний регіон Європи, де водойми виявили плющі води Космічний телескоп Хаббл та інші місії. Хоча пенітенти можуть зустрічатися рідше і можуть не досягати тих самих висот, що і навколо екватора, наявність таких особливостей може ускладнити місію наземного руху.
Як зазначав Хоблі, це робить Європу справжнім парадоксом, коли мова йде про можливість найближчих досліджень. "Унікальні умови Європи представляють як захоплюючі розвідувальні можливості, так і потенційно небезпечну небезпеку", - сказав він.
Він, звичайно, не перебільшує. Ця інформація наближається до іншого недавнього дослідження, яке показало, що Європа та інші крижані світи (наприклад, Енцелад) можуть бути занадто м'якими, щоб приземлитися. Провівши дослідження, які прагнули вирішити негативну поведінку поляризації під низькими фазовими кутами крижаних тіл, команда, що стоїть у цьому дослідженні, зробила висновок, що Європа та Енцелад мають поверхні з низькою щільністю, на які, ймовірно, зануриться приземлена місія.
Однак, за допомогою додаткових запобіжних заходів та планування, все-таки можна було б розробити відповідну місію, яка зможе з’ясувати, чи є крижана полиця Європи на своїй поверхні біомаркерів, а також дізнатися більше про її внутрішнє середовище. А поки що орбітальні місії все ще стоять, щоб дізнатися багато про цей захоплюючий світ.
Джефф Мур - співавтор дослідження - зазначив, що майбутня місія NASA Europa Clipper може безпосередньо спостерігати за пенітентами за допомогою камери високої роздільної здатності та вимірювати інші властивості цих особливостей за допомогою інших інструментів космічного корабля. Окрім того, що є планетарним геологом у дослідницькому центрі Еймса НАСА, доктор Мур також є співдослідником місії Europa Clipper.
Протягом десятиліть науковці NASA та інших космічних агентств з нетерпінням чекали дня, коли нарешті стане можливою місія в Європу. На даний момент мало що може перешкодити цим зусиллям. Ні випромінювання, ні шипи, ні м'який лід здаються недостатніми, щоб утримати нас від вивчення одного з найімовірніших джерел життя за межами Землі!
