NASA a další kosmické agentury navrhly pro nadcházející desetiletí některé skutečně zajímavé a ambiciózní mise. Z nich možná nejambicióznější jsou mise na prozkoumání „oceánských světů“ sluneční soustavy. V těchto tělech, mezi něž patří Jupiterův měsíc Europa a Saturnův měsíc Enceladus, vědci teoretizovali, že život může existovat v teplých vodních oceánech.
Očekává se, že do 20. a 20. let 20. století se robotické mise dostanou do těchto světů a postaví se na ně, odeberou vzorek ledu a prozkoumají své oblaky na známky biomarkerů. Podle nové studie mezinárodního týmu vědců však povrchy těchto měsíců mohou mít povrchy s velmi nízkou hustotou. Jinými slovy, povrchový led Europa a Enceladus by mohl být příliš měkký na to, aby přistál.
Studie s názvem „Laboratorní simulace planetárních povrchů: Pochopení fyzikálních vlastností regolitů ze vzdálených fotopolarimetrických pozorování“ byla nedávno publikována ve vědeckém časopise. Icarus. Studii vedl Robert M.Nelson, hlavní vědec Ústavu planetární vědy (PSI), a zahrnovali členy NASA Jet Propulsion Laboratory, Kalifornské polytechnické státní univerzity v Pomoně a více univerzit.
V zájmu jejich studia se tým snažil vysvětlit neobvyklé negativní polarizační chování při nízkých fázových úhlech, které bylo pozorováno po celá desetiletí při studiu těles bez atmosfér. Toto polarizační chování je považováno za výsledek velmi jemně zrnitých jasných částic. K simulaci těchto povrchů použil tým třináct vzorků prášku oxidu hlinitého (Al²O³).
Oxid hlinitý je považován za vynikající analog pro regolit, který se nachází na vysokých aldeboch Airless Solar System Bodies (ASSB), mezi které patří Evropa a Encedalus, jakož i eukritické asteroidy jako 44 Nysa a 64 Angelina. Tým poté tyto vzorky podrobil fotopolarimetrickým vyšetřením pomocí goniometrického fotopolarimetru v Mt. San Antonio College.
Zjistili, že jasná zrna, která tvoří povrchy Europa a Enceladus, měří asi zlomek mikronu a mají volný prostor asi 95%. To odpovídá materiálu, který je méně hustý než čerstvě padlý sníh, což by mohlo naznačovat, že tyto měsíce mají velmi měkké povrchy. To přirozeně neuspokojuje žádné mise, které by se pokusily vyrazit na povrch Evropy nebo Enceladus.
Jak ale vysvětlil Nelson v tiskové zprávě PSI, není to nutně špatná zpráva a takové obavy byly vzneseny dříve:
"Samozřejmě před přistáním robotické kosmické lodi Luna 2 v roce 1959 existovaly obavy, že Měsíc by mohl být pokryt prachem s nízkou hustotou, do kterého by se mohli potápět budoucí astronauti." Musíme si však uvědomit, že vzdálené pozorování předmětů jako Evropa je na viditelné vlnové délce pouze sondováním nejvzdálenějších mikronů povrchu. “
Takže zatímco Evropa a Enceladus mohou mít povrchy s vrstvou ledových částic s nízkou hustotou, nevylučuje to, že jejich vnější skořápky jsou pevné. Nakonec mohou být landers nuceni zápasit s ničím jiným než s tenkou vrstvou sněhu, když se na tyto světy vydávají. A co víc, pokud jsou tyto částice výsledkem aktivity oblaku nebo působení mezi vnitřkem a povrchem, mohly by držet samotné biomarkery, které sondy hledají.
Samozřejmě, jsou nutné další studie, než budou robotičtí přistávající zasláni do těl, jako je Evropa a Enceladus. V příštích letech bude James Webb Space Telescope bude provádět studie těchto a dalších měsíců během prvních pěti měsíců provozu. To bude zahrnovat produkci map Galilean Moons, odhalení věcí o jejich tepelné a atmosférické struktuře a hledání jejich povrchů na známky chocholů.
Data, která JWST získá pomocí své pokročilé sady spektroskopických a blízkých infračervených přístrojů, také poskytnou další omezení jejich povrchových podmínek. A s dalšími misemi, jaké navrhuje ESA Europa Clipper když provádíme prolétání těchto měsíců, není dostatek toho, co se od nich můžeme naučit.
Kromě toho, že jsou významné pro jakékoli budoucí mise v ASSB, budou mít výsledky této studie také význam, pokud jde o oblast pozemního geoinženýrství. Vědci v podstatě navrhli, že antropogenní změna klimatu by mohla být zmírněna zavedením oxidu hlinitého do atmosféry, čímž by se kompenzovalo záření absorbované emisemi skleníkových plynů v horní atmosféře. Zkoumáním vlastností těchto zrn by tato studie mohla pomoci informovat o budoucích pokusech o zmírnění změny klimatu.
Tato studie byla umožněna částečně díky smlouvě poskytnuté PSI Jet Propulsion Laboratory NASI. Tato smlouva byla vydána na podporu vizuálního a infračerveného mapovacího spektrometru NASA Cassini Saturn Orbiter.
