Те, що давно підозрюється, тепер підтвердилось: у місяця Європи Юпітера є вода. Оскільки ми дізналися більше про зовнішню Сонячну систему в останні роки, Європа стала першочерговою ціллю в пошуку життя. Завдяки цьому відкриттю NASA щойно намалювала великі червоні очі на найменший Галілейський місяць Юпітера.
"Поки вчені ще не виявили рідку воду безпосередньо, ми знайшли наступне найкраще: вода у вигляді пари".
Лукас Паганіні, науковий співробітник НАСА планетарний.
До цього відкриття вчені вже мали певні докази того, що Європа має потенціал для життя. Місяць має найгладшу поверхню будь-якого об’єкта Сонячної системи, що спонукало вчених до гіпотези про те, що в підземному океані була рідка вода, що зберігалася над замерзанням припливно-відпливним шляхом від Юпітера. Якщо припливне згинання не тільки підтримує воду в рідкому вигляді, це створює рух льодових пластин, подібних тектонічним плитам на Землі, згідно з гіпотезою.
Більше доказів отримано від вивчення коричневих плям на поверхні Європи. Вчені припустили, що це хімічні речовини з підземного океану, які пробралися на поверхню. Це свідчить про те, що морське дно, можливо, взаємодіє з поверхнею, що є важливим фактором, коли думаєш про заселення.
Відкриття рідких шлейфів підвищило рівень хвилювання щодо потенційного заселення Європи.
У 2012 році Хаббл зафіксував зображення Європи, на якому показано те, що багато хто трактував як шум водяної пари, що виходив із тріщини на мерзлій поверхні, стріляючи у висоту приблизно до 200 км. (Для порівняння, гору Еверест висотою лише 8,8 км.) У 2016 році від Хаббла з’явилося більше свідчень, що пропонували плюми.
Космічний корабель "Галілео" НАСА виявив збурення в магнітному полі Юпітера поблизу Європи за часів того космічного корабля на Юпітері, з 1995 по 2003 рік. Вчені віднесли ці збурення до солоного океану, який може існувати під мерзлою поверхнею місяця, оскільки солоний океан може проводити електрику.
Крім того, космічний корабель "Галілео" в 1997 році підійшов до поверхні Європи на відстані 206 км (128 миль), і деякі дослідники припускають, що він дійсно пролетів через шлейф.
Але за всіма цими даними остаточного виявлення води не було. Тепер це змінилося.
"Ця перша пряма ідентифікація водяної пари на Європі є критичним підтвердженням наших оригінальних виявлень атомних видів ..."
Лоренц Рот, астроном і фізик, Королівський технологічний інститут KTH у Стокгольмі, співавтор.
Команда вчених під керівництвом Лукаса Паганіні, науковця планети НАСА, опублікувала документ, що оголошує про відкриття води в Європі. Стаття має назву «Вимірювання водяної пари в середовищі, що значною мірою спокою на Європі». Він опублікований 18 листопада в журналі Nature.
У прес-релізі Паганіні сказав: "Основні хімічні елементи (вуглець, водень, кисень, азот, фосфор і сірка) та джерела енергії, дві з трьох вимог до життя, є у всій Сонячній системі. Але третю - рідку воду - дещо важко знайти поза Землею. Поки вчені ще не виявили рідку воду безпосередньо, ми знайшли наступне найкраще: вода у вигляді пари ».
Паганіні та інші вчені сказали, що виявили достатню кількість води для заповнення басейну олімпійських розмірів за лічені хвилини; близько 2360 кг / секунду (5202 фунтів / сек.) Вони також повідомляють, що вода з’являється лише нечасто. «Для мене найцікавішим у цій роботі є не тільки перше безпосереднє виявлення води над Європою, але й її відсутність у межах нашого методу виявлення».
Результати випливають із спостереження за часом з М.М. Обсерваторія Кека на Гаваях. Протягом 17 ночей спостереження у 2016 та 2017 роках команда виявила слабкий, чіткий сигнал водяної пари лише один раз. Пару було виявлено на провідній півкулі Європи, коли вона обертається навколо Юпітера. (Європа прив'язана до Юпітера, як і Місяць до Землі.)
Вода випромінює інфрачервоне світло з певними частотами, коли взаємодіє із сонячним випромінюванням. За допомогою спектрографа на телескопі Кека вчені виміряли хімічний склад у провідній півкулі Європи.
"Ця перша пряма ідентифікація водяної пари на Європі є критичним підтвердженням наших оригінальних виявлень атомних видів, і вона підкреслює очевидну розрідженість великих шлейфів на цьому крижаному світі", - сказав Лоренц Рот, астроном і фізик з Королівського інституту КТХ Технологія у Стокгольмі, яка керувала дослідженням Хаббла 2013 року та була співавтором цього недавнього розслідування.
Рот має на увазі виявлення компонентів, що входять до складу води, що знаходяться над Європою. Інтригуючи, це не те саме, що відкривати для себе воду. Щоб знайти воду, команді довелося використовувати наземну обсерваторію Кека та її спектрограф, оскільки жоден сучасний космічний корабель не має можливості виявити воду.
Визначити, що це вода, а не просто компоненти води, непросто, особливо з Землі. Команді, яка стоїть за цим дослідженням, довелося боротися з водою в атмосфері Землі, і для цього вони спиралися на складне математичне моделювання та комп'ютерне моделювання.
Команда впевнена у своїх результатах, навіть якщо вони визнають, що для того, щоб зрозуміти Місяць, потрібна місія до Європи.
"Ми провели ретельну перевірку безпеки, щоб видалити можливі забруднення за допомогою наземних спостережень", - сказав Аві Манделл, планетарний науковець Годдарда в команді Паганіні. "Але врешті-решт, нам доведеться наблизитися до Європи, щоб побачити, що відбувається насправді".
Сподіваємось, вченим - і нам усім - не доведеться чекати занадто багато часу, щоб отримати більш чіткі відповіді на багато питань Європи. Europa Clipper було перенесено на остаточну стадію дизайну в серпні 2019 року, і він повинен бути запущений десь в середині 2020-х. Він матиме цілий набір інструментів для перевірки таємниць Європи. Найбільш захоплюючим з усіх може бути його наземний радар. Це може побачити прямо через лід і підтвердити існування підземного океану раз і назавжди.
Наче орбітника не вистачає, також йдеться про приземлення Європи.
У 2019 році Конгрес призначив NASA 195 мільйонів доларів, щоб розглянути питання про розробку земельної ділянки як частини місії "Clipper". НАСА ніколи не вимагала цих грошей, можливо, частково тому, що на поверхню Європи важке середовище для посадки. Можливо, Конгрес знає, що посадка приваблює величезну кількість громадського інтересу.
Звичайно, проблематичне не лише поверхневе середовище Європи. Випромінювання навколо Юпітера є надзвичайним, і щоб досягти успіху, "Europa Clipper" повинен буде слідувати широким еліптичним орбітам, лише наближаючись до Європи протягом певного періоду часу, перш ніж відступити в безпеку. Ось так, космічний корабель NASO Juno суперечить випромінюванню Юпітера.
Але навіть незважаючи на це, Clipper зможе безпосередньо зображувати будь-які шлейфи та навіть відбирати їх за допомогою своїх мас-спектрометрів. Також вона зможе дослідити поверхню більш детально, ніж будь-коли раніше.
Нам все ж доведеться набратися терпіння. Юноні знадобилося п’ять років, щоб дістатися до Юпітера. Якщо місія Europa Clipper розпочнеться в середині 2020-х, ми не отримаємо жодних наукових результатів до 2030 року чи пізніше.
Більше:
- Прес-реліз: Вчені NASA підтверджують водяну пару в Європі
- Дослідження: Вимірювання водяної пари в умовах спокійного середовища, що значною мірою знаходиться на Європі
- Відео з космічного журналу: Дослідження крижаних місяців Юпітера. НАСА "Europa Clipper" та соковитість ESA
