Umělecká ilustrace vody chocholy vybuchující z ledového oceánu Jupiterova měsíce Europa.
(Obrázek: © Koncepční obrazová laboratoř NASA - Michael Lentz (USRA), Walt Feimer (KBRwyle), Bailee DesRocher (USRA) a NASA Jet Propulsion Laboratory)
V roce 2012 Hubbleův kosmický dalekohled zahlédl slabý oblak materiálu na jižním pólu Jupiterova měsíce, Europa. Od té doby Měsíc poskytoval slabé záblesky chocholů, které naznačovaly tento materiál ze svého ledového vnitřního oceánu mohl proudit do vesmíru.
Nová studie, která zahrnovala obrazy Měsíce k lovu na známky materiálu na Europanlandscape, jen aby nenalezla žádné zřejmé náznaky erupcí.
V roce 1995 NASA Mise Galileo dorazil do systému Jupiter a začal podrobnou sondu plynových obrů a jejich měsíců, včetně Evropy. Europa navštívili také NASA Voyager a kosmická loď New Horizons na cestě ze sluneční soustavy. Paul Schenk, vědec z Lunárního a planetárního institutu v Houstonu, použil údaje shromážděné všemi třemi misemi, a tak mohl honit známky změn, které by mohly naznačovat, že erupující materiál spadl zpět na povrch. Samotné chocholy by mohly pomoci odhalit informace o oceánu skrytém hluboko pod ledem.
"Objemy na ledových tělesech obvykle produkují řadu velikostí částic," řekl Schenk Space.com e-mailem. Gravitace táhne největší a nejhmotnější částice zpět na povrch. "Tyto částice se vždy nějak nějak liší od povrchu, a to buď složením a barvou, nebo velikostí částic, a tedy zjevnou jasností," řekl. "Čekali jsme tedy, že uvidíme nějaký neobvyklý jas nebo barevný podpis poblíž zdrojů, ať už jsou kdekoli."
Schenk však nenašel žádné změny jasu ani složení, které by mohly naznačovat, že oceánský materiál mohl skončit na povrchu Měsíce.
Překvapivý nedostatek variací by mohl znamenat, že aktivita chocholů byla relativně nepřetržitá během tří desetiletí mapování, vylučované částice se mísily v průběhu času bez zjevných rozdílů. Další možností je, že chocholy vytvářely „tajné“ vklady, které u dostupných nástrojů nebyly vidět. A konečně, chocholy samy o sobě mohou být atypické, vůbec ne chocholy, ale něco neviditelného na jiných světech.
"Ve skutečnosti nevíme, proč nevidíme." zjevná známka chocholů na evropském povrchu"Budeme tam muset jít, abychom to zjistili," řekl Schenk. "
Na povrchu se Evropa jeví poněkud nevšední, šedý a bílý svět se stopami zajímavé červené skvrny. Celý měsíc je pokryt ledem a skrývá oceán pod ním. Interakce oceánu se skalnatými vrstvami pod by mohla poskytnout útočiště pro život, zejména pokud oceány obsahují průduchy, které přivádějí teplo z vnitřku.
Od roku 2012 si Hubble všiml několik náznaků výbušné činnosti jak měsíc prošel mezi Zemí a Jupiterem. Během některých průchodů bylo světlo z Jupiteru blokováno vypařováním páry z povrchu měsíce.
Europa není první měsíc, o kterém je známo, že má výbušné oblaky. Saturnův měsíc Enceladus je dobře známý pro chrlí materiál z jeho štěrbiny „tygřího pruhu“ na jeho jižním pólu. Mise NASA Cassini proletěla jedním z výbuchů, aby získala vzorek materiálu, který kosmická loď původně nebyla navržena ke sběru a zkoumání.
Když je NASA Mise Europa Clipper dorazí na Měsíc ve 20. letech 20. století, bude lépe připraveno na chocholy. Kosmická loď bude nést Mass Spectrometer pro Planetární průzkum / Evropa (MASPEX), který bude shromažďovat plyny kolem Měsíce a analyzovat jakýkoli materiál oblaku, který může být uvolněn do vesmíru. Aby to bylo možné, musí kosmická loď létat v regionech, kde je materiál vyhoštěn. Identifikace těchto regionů před příjezdem kosmické lodi by tento proces usnadnila.
Pomocí map vytvořených těmito třemi misemi vytvořil Schenk nové mapy, které odhalily vývoj povrchu v průběhu času. Měnící se prvky by vypadaly jako větší tmavé nebo jasné prvky odlišné od statické neměnné krajiny na Měsíci. Nové mapy však neodhalily žádné významné změny větší než 50 kilometrů na povrchu.
Dále Schenk konkrétně zkoumal kandidátní chřipkové stránky, regiony identifikované na základě kde byly nad Evropou spatřeny chocholy. Pokrytí obrazu pro stránky jižního pólu identifikované Hubbleem bylo slabé a nebyly vidět žádné zjevné rysy.
„Chřipky nemusí ve stávajících zobrazováních vytvářet pozorovatelné vklady,“ napsal Schenk ve svém příspěvku, který byl zveřejněn 24. března Astrofyzikální deníky. "To je možné, pokud jsou chocholy Evropy jen parami" tajné chocholy ", ale neschopnost vodní páry krystalizovat se na částice po odvětrání do vesmíru by bylo obtížné vysvětlit."
Rozdíl ve velikosti mezi odvětrávanými částicemi a povrchovými částicemi by měl být natolik odlišný, aby byl spatřen kosmickou lodí, i když leží na zemi tenké. Pokud jsou však standardem stealth chocholy, může být pro jejich detekci vyžadována střední infračervená nebo ultrafialová mapovací spektrometrie. Clipper nese digitální fotoaparát citlivý na ultrafialové vlnové délky a může být schopen najít stopy.
Chaos Evropy
Záhadné regiony známé jako chaosový terén může potenciálně vytvářet krátkodobé oblaky a může skrýt jejich otisky prstů. Stovky oblastí chaosu jsou rozptýleny po povrchu měsíce, s kopulemi a ledovcovými bloky. Když se spodní vrstva povrchového ledu zahřívá přílivovými interakcemi mezi Jupiterem a Evropou, povrchová plocha se samovolně spíná a vytváří zlomeniny napětí. Led na vrcholu slábne a kůra se spíná a klesá a vytváří větší ledové bloky ledu.
Schenk uvedl, že tyto násilné události mohou na krátkou dobu vystavit na povrchu tekutou vodu. Tato voda se mohla vařit, aby vytvořila lokalizované chocholy zmrzlých krystalů vodní páry. Okolo terénů jsou slabé náznaky, které by mohly být otisky prstů chocholů.
"Možná bychom to pozorovali na stupnici několika kilometrů ve formě temných svatozářů kolem nějakého chaosu [terénu], ale nejsme si jistí," řekl Schenk.
Další možností je, že rozsáhlé propasti, které se táhnou přes 1 000 kilometrů přes povrch Evropy, by mohly být vyhánějícím materiálem. Propasty občas obsahují dvojité vyvýšeniny s tmavě načervenalými materiály, které pokrývají povrchy až do 10 km po stranách. Předchozí výzkum naznačil, že vyhlazený červený materiál podél boků může pocházet z výbušného odvětrání z propasti, stejně jako trysky vodní páry z centrálních trhlin podél dvojitých hřebenů Enceladus.
„Pokud by tmavší načervenalé materiály lemující dvojité hřebeny na Evropě byly způsobeny odvětráním oblaků, jako jsou ty na Enceladu, byly by velkolepé,“ řekl Schenk. Během erupcí by hřebeny uvolňovaly materiál po většinu své délky a vytvářely dlouhé clony plynu a částic několik kilometrů vysokých oblouků do vesmíru nad každým hřebenem, i když je nepravděpodobné, že by všechny explodovaly najednou.
„Bylo by docela vzrušující stát tam, v skafandru, sledovat tyto události podél hřebenů, které mizí nad obzorem,“ řekl Schenk.
Nové výsledky podtrhují omezené množství a nízkou kvalitu obrázků Měsíce. Clipper plánuje provést rozsáhlý hon na oblak aktivity, doufejme, že větší úspěch. Do té doby mohou chocholy zůstat záhadou, řekl Schenk.
"Ať už se v Evropě děje cokoli, ještě jsme se nedostali na dno."
- Evropská mise NASA Europa Clipper na Jupiterově ledovém měsíci odstraňuje velkou překážku na cestě ke spuštění
- Zpráva o Evropě: Vysvětlení Icy Moon od Jupitera (Infographic)
- 6 nejpravděpodobnějších míst pro mimozemský život ve sluneční soustavě
