To, čo bolo dlho podozrivé, sa teraz potvrdilo: Jupiterov mesiac Európa má vodu. Keďže sme sa v posledných rokoch dozvedeli viac o vonkajšej slnečnej sústave, Európa sa stala pri hľadaní života prioritným cieľom. S týmto objavom NASA práve nakreslila veľké červené býčie oko na najmenšom galilejskom mesiaci Jupitera.
„Zatiaľ čo vedci zatiaľ priamo nezistili tekutú vodu, našli sme ďalšiu najlepšiu vec: vodu vo forme pary.“
Lucas Paganini, planetárny vedec NASA, vedecký pracovník.
Pred týmto objavom vedci už mali nejaké dôkazy o tom, že Európa má potenciál skrývať život. Mesiac má najhladší povrch akéhokoľvek objektu v Slnečnej sústave, čo viedlo vedcov k hypotéze, že v podpovrchovom oceáne má tekutú vodu, udržiavanú nad bodom mrazu prílivovým ohýbaním z Jupitera. Toto prílivové ohýbanie nielen udržuje vodu v tekutej forme, ale podľa hypotézy vytvára pohyb ľadovej platne podobné tektonickým platničkám na Zemi.
Ďalšie dôkazy pochádzajú zo skúmania hnedých škvŕn na európskom povrchu. Vedci predpokladali, že ide o chemikálie z podpovrchového oceánu, ktoré sa dostali na povrch. To ukazuje, že morské dno môže interagovať s hladinou, čo je dôležité pri úvahách o obývateľnosti.
Objav tekutých oblakov zvýšil úroveň vzrušenia z potenciálnej obývateľnosti Európy.
V roku 2012 Hubbleov teleskop zachytil obraz Európy ukazujúci to, čo mnohí interpretovali ako oblak vodnej pary vychádzajúci z praskliny na zamrznutom povrchu a strieľal do výšky asi 200 km (120 míľ). (Na porovnanie, pohorie Everest je vysoké iba 8,8 km.) V roku 2016 bolo z Hubbleovho ostrova viac dôkazov, ktoré naznačujú oblaky.
Kozmická loď NASA Galileo odhalila poruchy v magnetickom poli Jupitera v blízkosti Európy počas doby kozmickej lode v Jupitere v rokoch 1995 až 2003. Vedci ich pripísali slanému oceánu, ktorý by mohol existovať pod zamrznutým povrchom Mesiaca, pretože slaný oceán môže viesť elektrinu.
Kozmická loď Galileo sa v roku 1997 priblížila k povrchu Európy takmer 206 km (128 míľ) a niektorí vedci naznačujú, že ju skutočne preletel oblak.
Ale vo všetkých týchto údajoch nedošlo k definitívnemu objaveniu vody. Teraz sa to zmenilo.
„Táto prvá priama identifikácia vodnej pary v Európe je kritickým potvrdením našich pôvodných detekcií atómových druhov ...“
Lorenz Roth, astronóm a fyzik, Kráľovský technologický inštitút KTH v Štokholme, spoluautor.
Tím vedcov vedený planetárnym vedcom NASA Lucasom Paganinim publikoval dokument, ktorý oznamuje objav vody v Európe. Článok je nazvaný „Meranie vodnej pary uprostred prevažne pokojného prostredia na Európe.“ Publikuje sa 18. novembra v časopise Nature.
V tlačovej správe Paganini uviedol: „V celej slnečnej sústave sa nachádzajú základné chemické prvky (uhlík, vodík, kyslík, dusík, fosfor a síra) a zdroje energie, dva z troch životných požiadaviek. Ale tretiu - tekutú vodu - je trochu ťažké nájsť za Zemou. Zatiaľ čo vedci zatiaľ priamo nezistili tekutú vodu, našli sme ďalšiu najlepšiu vec: vodu vo forme pary. “
Paganini a ďalší vedci uviedli, že v priebehu niekoľkých minút zistili dostatok vody na naplnenie bazénu olympijskej veľkosti; asi 2360 kg / s (5202 libier / s.) Tiež uvádzajú, že voda sa objavuje iba zriedka. „Pre mňa je zaujímavá nielen prvá priama detekcia vody nad Európou, ale aj jej nedostatok v rámci limitov našej detekčnej metódy.“
Výsledky vychádzajú z pozorovania času s W.M. Observatórium Keck na Havaji. V priebehu 17 nocí pozorovania v rokoch 2016 a 2017 tím našiel slabý zreteľný signál vodnej pary iba raz. Para bola detekovaná na poprednej pologuli Európy, keď obieha okolo Jupitera. (Európa je uzamknutá voči Jupiteru, rovnako ako Mesiac je na Zemi.)
Pri interakcii so slnečným žiarením voda vyžaruje infračervené svetlo v konkrétnych frekvenciách. Vedci pomocou spektrografu na teleskopu Keck merali chemické zloženie na poprednej pologuli Európy.
„Táto prvá priama identifikácia vodnej pary v Európe je kritickým potvrdením našich pôvodných detekcií atómových druhov a poukazuje na zjavnú riedkosť veľkých oblakov v tomto ľadovom svete,“ povedal Lorenz Roth, astronóm a fyzik z Kráľovského inštitútu KTH z KTH. Technológia v Štokholme, ktorá viedla štúdiu Hubble 2013 a bola spoluautorkou tohto nedávneho vyšetrovania.
Roth sa odvoláva na detekciu zložiek, ktoré tvoria vodu, nachádzajúcich sa nad Európou. Aj keď je to zaujímavé, to nie je to isté ako objavovanie vody. Na nájdenie vody musel tím použiť pozemné observatórium Keck a jeho spektrograf, pretože žiadna súčasná kozmická loď nie je schopná detekovať vodu.
Zistiť, že je to voda, nie iba jej zložky, nie je ľahké, najmä zo Zeme. Tím, ktorý stál za touto štúdiou, musel zápasiť s vodou v zemskej atmosfére a spoliehal sa na zložité matematické modelovanie a počítačové modelovanie.
Tím je presvedčený o svojich výsledkoch, aj keď uznávajú, že na skutočné pochopenie Mesiaca je potrebná misia do Európy.
"Vykonali sme dôsledné bezpečnostné kontroly, aby sme odstránili možné kontaminanty pri pozemných pozorovaniach," uviedol Avi Mandell, Goddardov planetárny vedec v Paganiniho tíme. "Ale nakoniec sa musíme priblížiť k Európe, aby sme videli, čo sa skutočne deje."
Dúfajme, že vedci - a my ostatní - nemusíme čakať príliš dlho, aby dostali definitívnejšie odpovede na mnohé európske otázky. Europa Clipper bol presunutý do svojej konečnej fázy navrhovania v auguste 2019 a jeho uvedenie sa má začať niekedy v polovici 20. rokov minulého storočia. Bude prenášať celú škálu nástrojov na zisťovanie záhad Európy. Najzaujímavejším zo všetkých by mohol byť pozemný radar. Mohlo by to vidieť priamo cez ľad a raz a navždy potvrdiť existenciu podpovrchového oceánu.
Akoby obežník nestačil, hovorí sa aj o európskom landerovi.
V roku 2019 Kongres udelil NASA 195 miliónov dolárov, aby preskúmala vývoj pristátia v rámci misie Clipper. NASA tieto peniaze nikdy nepožadovala, pravdepodobne čiastočne preto, že povrch Európy je ťažké pristáť. Možno kongres vie, že pristátie priťahuje obrovské množstvo verejného záujmu.
Problematické je samozrejme nielen povrchové prostredie Európy. Ožarovanie okolo Jupitera je extrémne a aby bol prístroj Europa Clipper úspešný, bude musieť nasledovať široké eliptické obežné dráhy, pred tým, ako ustúpi do bezpečia, sa bude približovať k Európe len na určité časové obdobie. Týmto spôsobom sa kozmická loď Juno agentúry NASA stretáva s Jupiterovým žiarením.
Ale aj tak bude Clipper schopný priamo zachytiť akékoľvek oblaky a dokonca ich vzorkovať pomocou svojich hmotnostných spektrometrov. Taktiež bude môcť podrobnejšie preskúmať povrch ako kedykoľvek predtým.
Budeme však musieť byť trpezliví. Juno trvalo päť rokov, kým dosiahol Jupiter. Ak sa misia Europa Clipper začne v polovici 20. rokov, do roku 2030 alebo neskôr nedostaneme žiadne vedecké výsledky.
Viac:
- Tlačová správa: Vedci agentúry NASA potvrdzujú, že v Európe je vodná para
- Výskumná štúdia: Meranie vodnej pary uprostred prevažne pokojného prostredia na Európe
- Video z časopisu Space Magazine: Preskúmanie ľadového mesiaca Jupitera. Europa Clipper agentúry NASA a JUICE agentúry ESA
