Η Ευρώπη μπορεί να έχει πολλά νερά - και δυνητικά εξωγήινη ζωή

Τον Δεκέμβριο του 1997, ο ανιχνευτής Galileo της NASA έκανε ένα κοντινό πέρασμα πάνω από το φεγγάρι του Δία, Ευρώπη. Μια νέα μελέτη που έγινε στα δεδομένα που συλλέχθηκαν από το σκάφος Galileo υποδηλώνει ότι το σκάφος πιθανότατα χτυπήθηκε με νέφη νερού που προέρχονταν από την επιφάνεια του φεγγαριού.

Οι θερμοπίδακες υδρατμών που εκπέμπονταν από την Ευρώπη ήταν πιθανώς εκατοντάδες μίλια σε ύψος και θα μπορούσαν να έχουν βαθιές επιπτώσεις στην αναζήτηση ζωής στην Ευρώπη.

Μυστηριώδη δεδομένα από το Galileo

Καθώς ο Galileo έκανε ένα κοντινό πέρασμα πάνω από την επιφάνεια της Ευρώπης, βυθίζοντας κάτω από υψόμετρο 400 χιλιομέτρων (250 μίλια), οι αισθητήρες του εξέπεμψαν ξαφνικά περίεργα σήματα που οι επιστήμονες της NASA δεν ήταν σε θέση να εξηγήσουν. Τα όργανα του Galileo είχαν ανιχνεύσει μια ξαφνική και δραματική αύξηση στην πυκνότητα του πλάσματος μέσα από το οποίο πετούσε το σκάφος. Η Μάργκαρετ Κίβελσον, μία από τις κορυφαίες επιστήμονες στην αποστολή Galileo, είπε ότι μέχρι πρόσφατα δεν κατάλαβαν ποτέ τα ανώμαλα χαρακτηριστικά που εντοπίστηκαν στην αναγνώριση της Ευρώπης τον Δεκέμβριο του 1997.

Σχεδόν μια δεκαετία αργότερα, το 2016, το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble έστειλε εικόνες που φαινόταν να δείχνουν νέφη νερού να βγαίνουν από την επιφάνεια της Ευρώπης. Οι εικόνες του Hubble πρόσφεραν κάποιες ενδείξεις για ένα λοφίο νερού, αλλά οι κοκκώδεις εικόνες δεν ήταν αρκετά πειστικές για να πουν ότι σίγουρα υπήρχε ένα λοφίο.

Οι ερευνητές της NASA επέστρεψαν στη συνέχεια στις αρχικές παρατηρήσεις του Galileo. Διαπίστωσαν ότι το χτύπημα του ανιχνευτή με έναν ξαφνικό πίδακα νερού θα εξηγούσε τα περίεργα σήματα. Σύμφωνα με τον Kivelson, μια πιο προσεκτική ανάλυση των δεδομένων αποκάλυψε ότι τα σήματα που έλαβε ο Galileo ήταν «ακριβώς αυτό που θα περίμενες αν πετάγαμε μέσα από ένα λοφίο».

Γιατί η πτήση μέσα από ένα νέφος νερού θα είχε ως αποτέλεσμα την ανίχνευση υψηλότερων επιπέδων πλάσματος ή ιονισμένου αερίου; Όταν οι πίδακες νερού φεύγουν από την επιφάνεια της Ευρώπης, τα μόρια του νερού χτυπιούνται με σωματίδια υψηλής ενέργειας που αντιδρούν βίαια μαζί τους και τα μετατρέπουν σε φορτισμένα ιόντα. Αυτά τα φορτισμένα ιόντα είναι υπεύθυνα για τις δραματικές διακυμάνσεις στην κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου και στην πυκνότητα του πλάσματος πάνω από το θερμοπίδακα.

Η παρουσία των θερμοπίδακες στην Ευρώπη

Εάν οι θερμοπίδακες που ανιχνεύονται από το Galileo είναι συνηθισμένοι στην επιφάνεια της Σελήνης, αυτό σημαίνει ότι οι προγραμματισμένες επί του παρόντος αποστολές της NASA και της ESA (Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία) θα μπορούσαν ενδεχομένως να πετάξουν μέσα από τους θερμοπίδακες και να παρακολουθούν τους πίδακες για σημάδια ζωής. Το νερό είναι ένας από τους προδρόμους της ζωής, τουλάχιστον σε αυτόν τον πλανήτη, και οι επιστήμονες πίστευαν από καιρό ότι η Ευρώπη, η οποία φιλοξενεί έναν τεράστιο ωκεανό κάτω από την παγωμένη επιφάνεια του φεγγαριού, είναι μια από τις κύριες περιοχές που πρέπει να ερευνήσουμε στην προσπάθειά μας να βρείτε εξωγήινη ζωή.

Τα στοιχεία για τους θερμοπίδακες έγιναν ισχυρότερα όταν ο Xianzhe Jia, επιστήμονας του διαστήματος και των υπολογιστών στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν, δημιούργησε μια σειρά προσομοιώσεων υπολογιστή που διαπίστωσαν ότι τεράστιοι θερμοπίδακες που εκρήγνυνται από ένα θερμό κομμάτι στην επιφάνεια της Ευρώπης θα οδηγούσαν στις ίδιες αναγνώσεις. Η Jia λέει ότι η ανίχνευση των νεφελών νερού θα έκανε τη μελλοντική εξερεύνηση της Ευρώπης ακόμη πιο ελκυστική.

Η Jia εξηγεί ότι ένας από τους λόγους για τους οποίους η προοπτική ενός νέφους υδρατμών είναι τόσο συναρπαστική είναι ότι δίνει στους επιστήμονες την ευκαιρία να διερευνήσουν τι μπορεί να βρίσκεται κάτω από την παγωμένη επιφάνεια της Ευρώπης, χωρίς να τρυπήσουν τον πάγο στην κορυφή. Η Jia λέει ότι η Ευρώπη φαίνεται να έχει μια παγκόσμια υπόγεια εξ ολοκλήρου από πάγο. Το σημαντικό είναι ότι οι επιστήμονες της NASA δεν γνωρίζουν πόσο παχύς μπορεί να είναι ο πάγος. Το πάχος του πάγου μπορεί να είναι από μερικά χιλιόμετρα έως και πάνω από 10 χιλιόμετρα. Η γεώτρηση πάγου αξίας χιλιομέτρων θα ήταν ένα δύσκολο έργο στη Γη, και πολύ πιο δύσκολο σε ένα απομακρυσμένο περιβάλλον όπως η Ευρώπη. Αν στην πραγματικότητα ο ωκεανός εκτοξεύει το νερό του προς το διάστημα, αυτό δίνει στους επιστήμονες μια εξαιρετική ευκαιρία να συλλέξουν υλικό από τον ωκεανό χωρίς γεώτρηση.

Οι επιστήμονες εξακολουθούν να μην είναι σίγουροι για την ακριβή πηγή των λοφίων στην Ευρώπη. Είναι άγνωστο εάν οι θερμοπίδακες προέρχονται από τον ίδιο τον ωκεανό ή από μια διαφορετική υποεπιφανειακή δεξαμενή που περιέχεται στον φλοιό του φεγγαριού. Είναι πιθανό τα λοφία να μην προέρχονται από τον ωκεανό του φεγγαριού, αλλά μάλλον από μια υπόγεια λίμνη που περιέχεται ανάμεσα στα στρώματα του πάγου της Ευρώπης.

Οι επιστήμονες της NASA πιστεύουν επίσης ότι τα λοφία εκρήγνυνται κατά διαστήματα, πράγμα που σημαίνει ότι θα πρέπει να γίνει περισσότερη έρευνα για να καταλάβουμε εάν τα λοφία έχουν κάποιο είδος χρονισμού που θα μπορούσε να αξιοποιηθεί. Αρχικά θεωρήθηκε ότι τα λοφία προκλήθηκαν από παλιρροϊκό στρες, καθώς τα λοφία παρατηρήθηκαν αρχικά από το Hubble όταν η Ευρώπη ήταν πιο μακριά από τον Δία στην τροχιά της. Ωστόσο, οι μεταγενέστερες παρατηρήσεις που έγιναν από το Hubble δεν μπόρεσαν να το επιβεβαιώσουν.

Future Europa Research

Οι Jia, Kivelson και οι άλλοι ερευνητές ελπίζουν ότι τα νέα ευρήματά τους θα δώσουν κίνητρο για περισσότερη έρευνα σχετικά με τα νέφη των ατμών που εκπέμπονται από την Ευρώπη. Θα υπάρξουν πολλές πιθανότητες να συλλεχθούν περισσότερες πληροφορίες για τα λοφία στο μέλλον. Η εκτόξευση του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb θα μπορούσε να βοηθήσει τη NASA να αποκτήσει περισσότερες πληροφορίες για τα λοφία και η NASA έχει επί του παρόντος τουλάχιστον μία αποστολή στην Ευρώπη που σχεδιάζεται να εκτοξευτεί τη δεκαετία του 2020. Η αποστολή Europa Clipper μόλις πρόσφατα έλαβε αύξηση χρηματοδότησης από το Κογκρέσο και ελπίζουμε ότι θα ολοκληρωθεί εγκαίρως για να φτάσει στον Δία γύρω στο 2030.

Το Europa Clipper έχει ως στόχο να καθορίσει εάν η Europa θα μπορούσε να έχει ζωή σε αυτό ή όχι. Το Clipper θα κάνει τουλάχιστον 45 πτήσεις στην Ευρώπη, πλησιάζοντας όσο 16 μίλια πάνω από την επιφάνεια του φεγγαριού. Το σκάφος είναι εξοπλισμένο με μια ποικιλία από κάμερες και φασματόμετρα για την αποστολή εικόνων υψηλής ανάλυσης του φεγγαριού, καθώς και ένα μαγνητόμετρο που θα βοηθήσει τους επιστήμονες να μετρήσουν την κατεύθυνση και την ισχύ του μαγνητικού πεδίου της Σελήνης. Αυτό, με τη σειρά του, θα τους βοηθήσει να υπολογίσουν την αλατότητα και το βάθος του ωκεανού της Ευρώπης. Το διαστημικό σκάφος διαθέτει επίσης ένα ραντάρ ικανό να διαπεράσει τα παχιά στρώματα πάγου, τα οποία θα χρησιμοποιήσει η NASA για να αναζητήσει λίμνες υπόγεια. Υπάρχει επίσης ένα θερμικό όργανο στο σκάφος που θα επιτρέψει στους επιστήμονες να βρουν στοιχεία για θερμότερο νερό/πάγο κοντά στην επιφάνεια του φεγγαριού.

Το Europa Clipper θα συλλέγει δεδομένα και θα αναζητά μόρια που έχουν συσχετιστεί με τη ζωή. Η ESA σχεδιάζει τη δική της αποστολή στην Ευρώπη, με το όνομα Jupiter Icy Moons Explorer, η οποία αναμένεται να εκτοξευθεί περίπου την ίδια ώρα.

Ο Bill Kurth, ένας από τους συν-ερευνητές του οργάνου κυμάτων πλάσματος του Galileo, λέει ότι ο πρωταρχικός επιστημονικός στόχος του Clipper είναι «να κατανοήσει την Ευρώπη ως κατοικήσιμο κόσμο».

Λέει ο Kurth: