Európa: nádej astrobiológie

Najmenší zo štyroch galileovských mesiacov Jupitera, ktorý už roky priťahuje pozornosť vedcov v mnohých odboroch, sa v tretej dekáde nášho storočia stane skutočnou ... hviezdou. MASOVÉ MÉDIÁ. Smerom k Európe poletí sondy, ktoré budú tento mimoriadny mesiac pozorne študovať a snažiť sa študovať jeho vnútro. Najprv veci.

Začatie

Európa, podobne ako ostatné tri hlavné mesiace Jupitera, bola objavená 8. januára 1610. Urobil to Galileo z univerzity v Padove pomocou 20x refraktora. V skutočnosti pozoroval Europu deň predtým, ale kvôli miernemu zvýšeniu refraktora zaobchádzal s Io a Europou ako s jedným objektom, pričom ich oddeľoval až nasledujúcu noc. Prieskum vesmíru Prvé sondy, ktoré preleteli v blízkosti Európy, boli Pioneer 10 a 11 – fotografie, ktoré urobili, však mali relatívne nízku kvalitu. Vedci sa zaujímali len o prelet sond Voyager cez systém Jupiter v roku 1979. Fotografie Európy poslané v tom čase na Zem ukázali jej ľadový povrch. Už vtedy začali niektorí vedci uvažovať o možnosti existencie oceánu pod povrchom Mesiaca.

V roku 1995 vstúpila na obežnú dráhu okolo Jupitera sonda Galileo, ktorá spustila vedeckú misiu, v rámci ktorej za posledných osem rokov opakovane skúmala mesiace Jupitera a vykonávala doteraz najpresnejšie pozorovania. Nové, oveľa podrobnejšie fotografie Európy ukazujú praskliny v ľadovej kôre, ktoré sa zdajú byť zaplavené zdola. Na druhej strane v iných regiónoch bol dojem, že zemská kôra praskla, uvoľnila trochu podpovrchovej vody a znovu zamrzla. Bohužiaľ, sonda Galileo mala problémy s anténou a prenosom dát na Zem. V dôsledku toho sa k nám mnohé z nich nikdy nedostali a niektoré časti Mesiaca neboli odfotené vôbec. 

Fotografia Európy z kozmickej lode Galileo

Posledná sonda, ktorá sa priblíži k Európe, je New Horizons. Fotila v roku 2007 na ceste na Pluto 14. júla 2015. Takmer pred dvoma rokmi vedci pracujúci s údajmi z Hubbleovho vesmírneho teleskopu zaznamenali nad južnou oblasťou Európy veľký oblak vodnej pary. To naznačuje Tekutá voda môže presakovať cez zemskú kôru a odtrhnúť sa od povrchu Mesiaca pri erupcii gejzíru. Buď sú pod povrchom nádrže, alebo sú v ľade veľmi hlboké trhliny.

Oceán

Európa priťahuje pozornosť vedcov, pretože sa všeobecne verí, že sa nachádza pod povrchom tohto mesiaca. vrstva tekutej vody. Napriek svojej vzdialenosti od Slnka môže byť kvapalný v dôsledku zahrievania v dôsledku slapových deformácií spôsobených blízkosťou Jupitera.

Prvé predpoklady o existencii oceánu v Európe sa objavili v čisto teoretických prácach, ktoré zohľadňovali mierne excentrickú dráhu Mesiaca a orbitálnu rezonanciu s inými Galileovými mesiacmi. Ešte viac dôkazov sa dostalo na Zem na snímkach z Voyageru a Galilea, ktoré ukazujú chaotické oblasti na povrchu Európy. Niektorí vedci sa domnievajú, že v tejto oblasti vypláva na povrch podpovrchový oceán. Toto je však stále kontroverzná teória, pričom väčšina geológov sa prikláňa k teórii „hrubého ľadu“, podľa ktorej podpovrchový oceán len zriedka alebo vôbec neinteraguje priamo s povrchom. Vonkajšia ľadová kôra má podľa vedcov hrúbku 10-30 km vrátane takzvaného teplého ľadu a hĺbka oceánu môže dosiahnuť 100 km. Ak sú tieto čísla správne, Európa by mohla byť koncom dvakrát toľko vody ako na Zemi!

Prierez vnútrozemím Európy zobrazujúci ľadovú kôru, podpovrchový oceán a skalnaté jadro.

Odkedy pred 36 rokmi prešli misie Voyager blízko Európy, vedci sa snažia pochopiť zloženie červeno-hnedého materiálu, ktorý vypĺňa trhliny a ďalšie geologicky mladé oblasti na povrchu Mesiaca. Spektrografické štúdie ukazujú, že tieto oblasti môžu byť bohaté na soli (napríklad síran horečnatý), ktoré sa tam môžu hromadiť v dôsledku vyparovania vody prúdiacej na povrch. Tieto typy solí sú však buď bezfarebné alebo biele, takže za červenkastú farbu musí byť zodpovedný nejaký iný materiál. V máji tohto roku skupina vedcov z Jet Propulsion Laboratory informovala o experimentoch, pri ktorých sa im podarilo znovu vytvoriť červeno-hnedú farbu pruhov. Môžu vzniknúť, keď sa oceánske soli dostanú na povrch a potom sú vybielené silným žiarením Jupitera.

gejzíry

V Európe sa môžu periodicky vyskytovať gejzíry so stĺpcom vody až 200 km nad povrchom! Objavujú sa, keď je Mesiac na svojej obežnej dráhe najďalej od Jupitera a miznú, keď sa približuje. Tento vzor je v súlade s predpoveďami modelov prílivovej sily. Stojí za zmienku, že prílivový vplyv Jupitera na Európu je 1 7000 krát väčší ako zo Zeme na Mesiac. Intenzita vodných erupcií v Európe sa odhaduje na XNUMX kg/s.

Život v Európe

Európa sa zdá byť jedným z najlepších miest v slnečnej sústave pre hľadačov mimozemského života. Môže existovať v oceáne pod ľadovým povrchom – v prostredí podobnom hĺbke zemského oceánu, najmä v blízkosti hydrotermálnych prieduchov. V máji 2015 vedci oznámili, že oceánske soli by mohli pokryť niektoré geologické štruktúry v Európe. To môže naznačovať interakciu medzi oceánom a morským dnom a takáto aktívna interakcia by mohla byť rozhodujúca pre vznik života.

Tepelná energia prílivu a odlivu stimuluje aktívne geologické procesy v útrobách Európy. Podobne ako Zem, aj satelit Jupitera môže mať vnútorný zdroj energie z rádioaktívneho rozpadu, no množstvo tejto energie bude niekoľkonásobne menšie ako energia slapovej sily. Samotná slapová sila na podporu života v tak veľkom oceáne nestačí, no vedci sa domnievajú, že môže existovať napríklad na rozhraní oceánu a ľadovej kôry.

Nedávne štúdie tiež ukazujú existenciu jazier úplne uzavretých v ľadovej kôre Európy. Od tekutého oceánu sa líšia oveľa nižšie. Ak sa tieto správy potvrdia, bolo by to ďalšie potenciálne miesto na hľadanie života.

Budúcnosť inteligencie

Práve vďaka prítomnosti vody, ktorá dáva šancu nájsť život mimo Zeme, sa už dlho navrhovali misie na prieskum tejto tajomnej zemegule. V súčasnosti Európska vesmírna agentúra (ESA) pripravuje misiu JuICE (Jupiter Icy Moon Explorer), ktorá bude skúmať Európu, Ganymede a Callisto, a americká NASA pripravuje viacletovú misiu Europa zameranú výlučne na prieskum Európy počas série letov okolo nej.

projekt ESA

Výber misie JuICE v rámci vedeckého programu Cosmic Vision bol oznámený 2. mája 2012. Štart sondy do vesmíru je naplánovaný na rok 2022 na nosnej rakete Ariane 5. Do systému Jupiter dorazí v roku 2030. Po r. dokončení Jupiterových manévrov a „Jupitera“ v roku 2033 vstúpia na obežnú dráhu okolo Ganymedu ďalšie satelity, ktoré budú počas tejto misie najdôkladnejšie skúmané.

Umelcova vízia misie Jupiter Icy Moon Explorer (ESA).

V prípade Europy sa sonda JuICE zameria na štúdium chemikálií dôležitých pre vznik života (vrátane organických zlúčenín), ako aj na pokusy odhaliť záhadu vzniku charakteristických útvarov na povrchu Mesiaca a Mesiaca. Mesiac. chemické zloženie červenej látky, ktorá vypĺňa trhliny na povrchu. Okrem toho bude vykonávať radarové merania hrúbky hornej ľadovej pokrývky.

projekt NASA

V prípade misie navrhnutej NASA máme dočinenia s úlohou, ktorá je celá zameraná na štúdium Európy. Následné misie na tento mesiac boli plánované už od čias kozmickej lode Galileo. Prvotné návrhy – ako Europa Orbiter alebo Jupiter Icy Moons Orbiter – zahŕňali vypustenie sondy na obežnú dráhu okolo Európy, no kvôli silnému žiareniu z magnetosféry Jupitera sa od tejto myšlienky upustilo. V súčasnosti plánovaná misia zahŕňa vypustenie sondy na obežnú dráhu okolo Jupitera a sériu 45 blízkych preletov blízko Európy vo výškach od 25 do 2700 km nad povrchom. Vďaka tomu bude sonda vystavená škodlivému žiareniu oveľa menej času. Počas každej plavby bude skúmať rôzne oblasti povrchu, pričom podrobne analyzuje topografiu a hrúbku ľadovej kôry. Zaujímavosťou je, že sonda môže prejsť cez gejzír vodnej pary v nízkej nadmorskej výške. To umožní preskúmať vzorku podpovrchového oceánu bez toho, aby ste museli pristáť na povrchu a vŕtať sa do ľadovej pokrývky.

Medzi ciele misie patrí: potvrdenie existencie a charakterizácie vôd prítomných pod ľadovou kôrou a procesov prebiehajúcich na rozhraní kôry a oceánu, štúdium povrchových útvarov s dôrazom na miesta, kde je viditeľná nedávna alebo súčasná geologická aktivita a analýzu chemického zloženia na povrchu.

Štart sondy je naplánovaný na roky 2022-2025 v závislosti od postupu prác na systéme SLS. Základným plánom je vypustiť ju na rakete Atlas V 551. Sonda potom šesť rokov po štarte využije gravitáciu Venuše a Zeme na dosiahnutie Jupitera. V prípade, že NASA dokončí prácu na SLS (Space Launch System), táto raketa by mohla byť použitá na vypustenie kozmickej lode do vesmíru a nasmerovanie priamo k Jupiteru. Vďaka tomu by bolo možné skrátiť čas letu na polovicu.