Jupiterův oceán nesoucí měsíc Europa, jak jej zobrazuje kosmická loď Galileo NASA.
(Obrázek: © NASA / JPL-Caltech / SETI Institute)
Pokud je život plavání v temném, chladném oceánu Jupiter měsíc Europa, nadcházející mise NASA by ji mohla vyčichat.
Agentura je Kosmická loď Europa Clipper je naplánováno zahájit v polovině roku 2020 na misi charakterizovat ledový měsíc podpovrchové moře a jeho život-hosting potenciál. Ale Clipper je schopen udělat ještě větší objevy, pokud vše dopadne na správné místo.
"Jsme mise obývatelnosti. Snažíme se pochopit, je Evropa obyvatelným prostředím?" Vedoucí projektu Europa Clipper Robert Pappalardo z NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) v Pasadeně v Kalifornii řekl ve středu (23. října) na 70. mezinárodním astronautickém kongresu (IAC) ve Washingtonu, D.C.
„Nejsme mise zaměřená na život,“ dodal Pappalardo. „Ale pokud by se zevnitř Evropy stal bohatý na organické mikroby, které z něj vylévají, mohli bychom z masových spekter - zřejmě - možná - říci, že cítíme život.
Pappalardo odkazoval na měření provedená Clipperovým hmotnostním spektrometrem, jedním z devíti vědeckých přístrojů, které bude sonda nést. Hmotnostní spektrometry určují hmotnosti iontů (nabité atomy a molekuly) ve vzorku, což vědcům pomáhá zjistit, jaké jsou tyto ionty.
Clipper tyto vzorky shromáždí během desítek letů po Evropě, které sonda vyrobí z oběžné dráhy Jupiteru v průběhu své 3,5leté provozní životnosti. Samotné kroužení v Evropě nebylo vzhledem k intenzivní radiační prostředí kolem měsíce říkali členové týmu mise.
Vzorky budou pocházet z moudrosti atmosféry Evropy a, jak doufá tým, z oblaků vodní páry a jiných materiálů, které pocházejí z povrchu ledového měsíce. Vědci si všimli důkaz o takových oblacích při více příležitostech, ale jejich existence musí být ještě potvrzena.
"Na začátku mise budeme hledat chocholy a snažit se jim porozumět, jsou skutečné? Jsou tam? Kde jsou? Jsou sporadičtí nebo nepřetržitě aktivní?" Řekl Pappalardo.
„A možná si náhodou projdeme oblak, nebo možná budeme schopni mírně upravit oběžnou dráhu, abychom projeli oblakem,“ dodal. "A pokud ano, pak budou naše in situ přístroje, zejména hmotnostní spektrometr a detektor prachu, schopny tento materiál odebrat do extrémních detailů, aby vyhledaly organické materiály a porozuměly podrobné chemii evropského interiéru."
Pappalardo upozornil, že pokud jde o Evropu, mohou se velmi lišit od potvrzených vycházek z jižní polární oblasti Saturnova ledového měsíce Enceladus. Enceladus oblak je generován výkonnými gejzíry, které neustále střílejí materiál z podpovrchového oceánu satelitu Saturn do vesmíru. Přestože by mohl evropský materiál pocházet z oceánu, zdrojem mohou být také jezera tekuté vody uvnitř ledové skořápky měsíce, řekl Pappalardo.
A zdůraznil, že vzorkování chocholů Clipperovu misi neovlivní ani nezlomí.
„To je v zásadě bonusová věda, kterou mise nevyžaduje,“ řekl Pappalardo. "Ale doufám, že se to stane."
Ostatní nástroje nesené Clipperem poháněným sluneční energií, jejichž celkové náklady na misi se odhadují na kolem 4 miliard dolarů, zahrnují magnetometr a radarový nástroj, který týmu umožní podrobně charakterizovat evropský oceán a ledovou skořápku. Vědci se domnívají, že oceán je hluboký asi 50 kilometrů a ledová skořápka asi 20 km, ale to jsou odhady a určitě bude existovat regionální variace.
V případě, že jste právě překonali tu poslední větu: 50 mil hluboký oceán je docela úžasný, vzhledem k tomu, že nejhlubší bod na mořském dně Země je jen 7 km (11 km) pod vlnami. Na šířce 3 900 km je Evropa menší než Měsíc Země, ale předpokládá se, že bude mít dvakrát tolik tekuté vody než povrch naší planety.
Rovněž je oceán v Evropě v kontaktu se skalnatým jádrem měsíce, což potenciálně umožňuje širokou škálu zajímavých a komplexních chemických reakcí. Výsledkem je, že Evropa je široce považována za jednu z nejlepších sázek sluneční soustavy na přístavy mimozemský život. Jiní na krátkém seznamu zahrnují Enceladus a Saturnův obrovský měsíc Titan, který má na svém povrchu uhlovodíkové moře a pravděpodobně také zakopaný oceán tekuté vody.
Clipper bude také svazovat výkonné kamery, které budou fotografovat fotografie s rozlišením asi 0,5 metru na pixel. To je desetkrát ostřejší než nejlepší existující snímky evropského povrchu, které byly zachyceny vesmírnou lodí Galileo NASA, řekl Pappalardo. Galileo obíhal kolem Jupiteru v letech 1995 až 2003.
Zatímco Clipperovy fotky budou dostatečně odhalitelné, měly by také pomoci připravit cestu pro další krok v průzkumu Evropy: lovec života že Kongres dal NASA pokyn k vývoji. Clipperova data pomohou vědcům identifikovat vhodná místa pro misi lander, která se dotkne, uvedli představitelé NASA. (Landerova mise však zatím zůstává konceptem; oficiálně to není na doku NASA.)
NASA se dlouho zaměřovala na 2023 Liftoff pro Europa Clipper. Kongres řekl agentuře, aby zahájila misi pomocí silných NASA Space Launch System (SLS) megarocket, který by umožnil Clipperovi cestovat přímo do Jupiteru a dostat se tam po pouhých 2,4 letech letu.
SLS se však stále vyvíjí a došlo k několika zpožděním a překročení nákladů. Kromě toho NASA plánuje používat pro své první tři SLS vozidla Měsíční průzkumný program Artemis. Výsledkem je, že první licence SLS, které jsou k dispozici pro Clipper, budou připraveny nejdříve v roce 2025, nedávno byla uzavřena Kancelář generálního inspektora NASA (OIG).
OIG proto doporučuje že NASA by mělo být umožněno zvážit spuštění Clipperu na komerční raketě, jako je Falcon Heavy SpaceX nebo Delta IV Heavy od United Launch Alliance Alliance. Tato vozidla nejsou tak silná, jak se očekává od SLS, takže komerční cesta by vyžadovala odlišnou trajektorii pro Clipper - kruhový objezd, který využívá planetární „gravitační asistence“ a vykazuje celkovou dobu přepravy téměř šest let, podle zpráva OIG.
- Evropská mise NASA Europa Clipper na Jupiterově ledovém měsíci odstraňuje velkou překážku na cestě ke spuštění
- Vody na Evropě: Objev v obrazech
- Fotografie: Galilean Moons of Jupiter
Kniha Mika Wallové o hledání mimozemského života, “Tam venku"(Grand Central Publishing, 2018; ilustrováno Karl Tate), je nyní venku. Sledujte ho na Twitteru @ michaeldwall. Sleduj nás na Twitteru @Spacedotcom nebo Facebook.
