Księżyc Jowisza, oceaniczny księżyc Europa, zobrazowany przez statek kosmiczny Galileo NASA.
(Zdjęcie: © NASA / JPL-Caltech / SETI Institute)
Jeśli życie pływa w ciemnym, lodowatym oceanie Jowisz księżyc Europa, nadchodząca misja NASA może być w stanie ją wywęszyć.
Agencja Statek kosmiczny Europa Clipper ma wystartować w połowie 2020 roku w ramach misji polegającej na scharakteryzowaniu podpowierzchniowego morza lodowego księżyca i jego potencjału do życia. Ale Clipper jest w stanie dokonywać jeszcze większych odkryć, jeśli wszystko dobrze się ułoży.
„Jesteśmy misją mieszkalną. Staramy się zrozumieć, czy Europa to środowisko mieszkalne?” Naukowiec projektu Europa Clipper, Robert Pappalardo, z NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL) w Pasadenie w Kalifornii, powiedział w środę (23 października) na 70. Międzynarodowym Kongresie Astronautycznym (IAC) w Waszyngtonie, D.C.
„Nie jesteśmy misją poszukiwania życia” - dodał Pappalardo. „Gdyby jednak wnętrze Europy było bogate w wylewające się z niej drobnoustroje organiczne, z widm masowych moglibyśmy stwierdzić - prawdopodobnie być może - że wyczuwamy życie. To długa perspektywa, ale nie jest to niemożliwe”.
Pappalardo miał na myśli pomiary wykonane spektrometrem masowym Clippera, jednego z dziewięciu instrumentów naukowych, które będzie nosić sonda. Spektrometry masowe określają masy jonów (naładowane atomy i cząsteczki) w próbce, pomagając naukowcom zidentyfikować jony.
Clipper zbierze te próbki podczas kilkudziesięciu przelotów po Europie, które sonda wykona z orbity Jowisza w ciągu 3,5-letniego okresu eksploatacji. Samo okrążanie Europy nie było realną opcją, biorąc pod uwagę środowisko intensywnego promieniowania wokół księżyca, powiedzieli członkowie misji.
Próbki będą pochodzić z delikatnej atmosfery Europy i, jak ma nadzieję zespół, z pióropuszów pary wodnej i innych materiałów unoszących się na powierzchni lodowego księżyca. Naukowcy zauważyli dowód na takie pióropusze przy wielu okazjach, ale ich istnienie nie zostało jeszcze potwierdzone.
„Na początku misji będziemy szukać pióropuszy i starać się zrozumieć, czy są one prawdziwe? Czy tam są? Gdzie są? Czy są sporadyczne czy stale aktywne?” Powiedział Pappalardo.
„A może przypadkowo przejdziemy przez pióropusz, a może będziemy w stanie nieznacznie dostosować orbitę, aby przejść przez pióropusz” - dodał. „A jeśli to zrobimy, wówczas nasze instrumenty in situ, zwłaszcza spektrometr masowy i detektor pyłu, będą w stanie bardzo szczegółowo próbkować ten materiał w celu wyszukania materiałów organicznych i zrozumienia szczegółowej chemii wnętrza Europy”.
Pappalardo ostrzegł, że pióropusze Europy, jeśli rzeczywiście istnieją, mogą być bardzo różne od potwierdzonego pochodzącego z południowego regionu polarnego lodowego księżyca Saturna Enceladusa. The Pióropusz Enceladus jest generowany przez potężne gejzery, które nieustannie wysadzają w powietrze materiał z podpowierzchniowego oceanu satelity Saturna. Chociaż materiał Europa może pochodzić z oceanu, źródłem mogą być również jeziora ciekłej wody w lodowej skorupie księżyca, powiedział Pappalardo.
Podkreślił, że pobieranie próbek pióropuszy nie spowoduje ani nie przerwie misji Clippera.
„To w gruncie rzeczy dodatkowa nauka, niewymagana przez misję” - powiedział Pappalardo. „Ale mam nadzieję, że tak się stanie”.
Inne instrumenty przenoszone przez Clipper zasilany energią słoneczną, których całkowity koszt misji szacuje się na około 4 miliardów dolarów, obejmują magnetometr i przyrząd radarowy, który pozwoli zespołowi szczegółowo scharakteryzować odpowiednio ocean i skorupę lodową Europy. Naukowcy sądzą, że ocean ma głębokość około 50 mil (80 kilometrów), a skorupa lodowa ma grubość około 13 mil (20 km), ale są to dane szacunkowe i na pewno będą różnice regionalne.
Na wypadek, gdybyś właśnie przejrzał ostatnie zdanie: ocean o głębokości 50 mil jest niesamowity, biorąc pod uwagę, że najgłębszy punkt dna morskiego Ziemi jest zaledwie 7 mil (11 km) pod falami. Przy szerokości 1900 mil (3000 km) Europa jest mniejsza niż księżyc Ziemi, ale uważa się, że zawiera dwa razy więcej płynnej wody niż powierzchnia naszej planety.
Uważa się również, że ocean Europy ma kontakt ze skalistym jądrem księżyca, potencjalnie umożliwiając szeroki zakres interesujących i złożonych reakcji chemicznych. W rezultacie Europa jest powszechnie uważana za jeden z najlepszych zakładów Układu Słonecznego na schronienie obce życie. Inne na krótkiej liście to ogromny księżyc Enceladusa i Saturna Tytan, który ma na powierzchni węglowodory morskie i prawdopodobnie także zakopany ocean ciekłej wody.
Clipper będzie także toteował potężne aparaty, które będą robić zdjęcia o rozdzielczości około 1,6 stopy (0,5 metra) na piksel. To 10 razy ostrzejsze niż najlepsze istniejące zdjęcia powierzchni Europy, które zostały uchwycone przez sondę Galileo NASA, powiedział Pappalardo. Galileusz krążył wokół Jowisza w latach 1995-2003.
Chociaż zdjęcia Clippera będą same w sobie wystarczająco odkrywcze, powinny również pomóc utorować drogę do następnego kroku w eksploracji Europy: lądownik polujący na życie Kongres polecił NASA rozwijać. Dane Clippera pomogą badaczom zidentyfikować dobre miejsca do lądowania dla misji lądownika, powiedzieli przedstawiciele NASA. (Misja lądownika pozostaje jednak na razie koncepcją; nie jest oficjalnie zapisana w bazie NASA).
NASA od dawna dąży do startu w 2023 roku dla Europa Clipper. Kongres powiedział agencji, aby rozpoczęła misję przy użyciu potężnych urządzeń NASA System uruchamiania przestrzeni kosmicznej (SLS) megarocket, który pozwoliłby Clipperowi podróżować bezpośrednio do Jowisza i dotrzeć tam po zaledwie 2,4 latach lotu.
Ale SLS jest wciąż w fazie rozwoju i doświadczył wielu opóźnień i przekroczeń kosztów. Ponadto NASA planuje użyć do tego pierwszych trzech pojazdów SLS Program eksploracji Księżyca Artemidy. W rezultacie pierwsza SLS dostępna do użytku przez Clipper nie będzie gotowa najwcześniej do 2025 r., Niedawno stwierdził Urząd Generalnego Inspektora (OIG) NASA.
The W związku z tym zaleca się OIG że NASA powinna mieć możliwość rozważenia uruchomienia Clippera na komercyjnej rakiecie, takiej jak Falcon Heavy SpaceX lub Delta IV Heavy United Launch Alliance. Pojazdy te nie są tak mocne, jak się spodziewa SLS, więc przejście szlakiem komercyjnym wymagałoby innej trajektorii dla Clipper - ronda, który wykorzystuje planetarne „wspomaganie grawitacyjne” i ma łączny czas transportu prawie sześć lat, zgodnie z raport OIG.
- Misja NASA Europa Clipper na Lodowcowym Księżycu Jowisza pokonuje przeszkodę na drodze do startu
- Water Plumes on Europa: The Discovery in Images
- Zdjęcia: Księżyc Galileusza z Jowisza
Książka Mike'a Walla o poszukiwaniu życia obcego ”Tam„(Grand Central Publishing, 2018; ilustrowany przez Karl Tate), jest już dostępny. Śledź go na Twitterze @michaeldwall. Śledź nas na Twitterze @Spacedotcom lub Facebook.
