Minulý týden, v úterý 20. září, NASA oznámila, že učinila několik zajímavých zjištění o ledovém měsíci Jupiteru Evropa. Vycházely z obrázků pořízených Hubbleovým vesmírným dalekohledem, jejichž podrobnosti budou zveřejněny následující týden. Od té doby není třeba říkat, že vědecká obec i široká veřejnost čekají s návnadou.
Dříve dnes (26. září) NASA ukončila čekání a oznámila Hubbleova zjištění během konference NASA Live. Podle panelu NASA, který se skládal z členů výzkumného týmu, odhalila tato poslední mise pozorující Evropu důkazy o slaných vodách vycházející z povrchu Evropy. Pokud by to byla pravda, znamenalo by to, že podpovrchový oceán Měsíce by byl přístupnější, než se dříve myslelo.
Za použití přístroje Hubble's Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) provedl tým pozorování Jupitera a Evropy v ultrafialovém spektru v průběhu 15 měsíců. Během této doby prošla Europa před Jupiterem (okultoval plynného obra) při 10 samostatných příležitostech.
A při těchto třech příležitostech tým viděl, co se zdálo jako oblaky vody, která vytryskla z povrchu. Odhaduje se, že tyto chocholy dosahují až 200 km (125 mil) od jižní oblasti Europa, než (pravděpodobně) pršely zpět na povrch a ukládaly vodní led a materiál z vnitřku.
Účelem pozorování bylo prozkoumat možnou rozšířenou atmosféru Evropy (aka. Exosphere). Metoda, kterou tým použil, byla podobná metodě používané k detekci atmosféry kolem extra solárních planet. Jak řekl William Sparks z kosmického dalekohledu Science Institute (STScI) v Baltimoru (a vedoucí týmu) v tiskové zprávě NASA:
"Atmosféra extrasolární planety blokuje část hvězdného světla, které je za ní." Pokud je kolem Evropy tenká atmosféra, má potenciál blokovat část světla Jupitera a mohli bychom ji vidět jako siluetu. A tak jsme hledali absorpční prvky kolem končetiny Evropy, protože procházely hladkou tváří Jupitera. “
Když se dívali na Evropu pomocí stejné techniky, zjistili, že malé skvrny na povrchu byly tmavé, což naznačuje absorpci UV světla. To odpovídalo předchozí práci provedené Lorenzem Rothem (z Jihozápadního výzkumného ústavu) a jeho týmem vědců v roce 2012. V této době zjistili, že vodní páry pocházejí z jižní jižní polární oblasti Evropy.
Jak naznačili v článku podrobně uvádějícím své výsledky - s názvem „Přechodná vodní pára na jižním pólu Evropy“, Rothův tým se také spoléhal na UV pozorování pomocí Hubbleova dalekohledu. Všímali si statisticky shodného množství emisí vodíku a kyslíku a dospěli k závěru, že je to důsledek toho, že se uvolněná vodní pára rozpadla Jupiterovým zářením (proces známý jako radiolyzační).
Přestože se jejich metody lišily, Sparks a jeho výzkumný tým také našli důkazy o těchto zdánlivých vodních oblacích a na stejném místě neméně. Na základě nejnovějších informací z STIS se většina zjevných oblaků nachází v jižní polární oblasti měsíce, zatímco další se zdá být v rovníkové oblasti.
"Když počítáme úplně jiným způsobem množství materiálu, které by bylo potřeba k vytvoření těchto absorpčních prvků, je to docela podobné tomu, co Roth a jeho tým našli," řekl Sparks. "Odhady hmoty jsou podobné, odhady výšky oblaků jsou podobné." Zeměpisná šířka dvou kandidátů na oblaky, které vidíme, odpovídá jejich dřívější práci. “
Dalším zajímavým závěrem, který z toho a studie z roku 2012 vyplynout, je pravděpodobnost, že tyto vodní oblaky jsou občasné. V zásadě je Evropa světem uzamčeným, což znamená, že stejná stránka se nám vždy dostává, když přechází přes Jupiter. Tento occus jednou za 3,5 dne, a tak dává astronomům a planetárním vědcům spoustu možností prohlížení.
Zdá se však, že skutečnost, že v některých bodech byly pozorovány chocholy, a nikoli jiné, naznačuje, že jsou pravidelné. Kromě toho se Rothův tým pokusil spatřit jeden z oblaků pozorovaných Sparksem a jeho kolegy týden poté, co to nahlásili. Nebyli však schopni najít tento předpokládaný zdroj vody. Jako takové by se zdálo, že chocholy, pokud existují, jsou krátkodobé.
Tato zjištění jsou nesmírně významná ze dvou důvodů. Na jedné straně jsou dalším důkazem toho, že pod ledovým povrchem Evropy existuje teplý, slaný oceán. Na druhé straně naznačují, že jakákoli budoucí mise v Evropě by byla schopna snadněji vstoupit do oceánu slané vody.
Od té doby Galileo kosmická loď provedla prolétání jovijského měsíce, vědci věřili, že pod ledovým povrchem Evropy leží vnitřní oceán - ten, který má mezi dvěma a třikrát tolik vody, než všechny zemské oceány dohromady. Odhady tloušťky ledu se však pohybují v rozmezí od 10 do 30 km (6–19 mil) - s tažnou vrstvou „teplého ledu“, která zvětšuje jeho celkovou tloušťku až na 100 km (60 mil).
Znalost vody, která se pravidelně dostává na povrch skrz praskliny v ledu, by znamenala, že jakákoli budoucí mise (která by pravděpodobně zahrnovala ponorku) by nemusela vrtat tak hluboko. A vzhledem k tomu, že evropský vnitřní oceán je považován za jednu z našich nejlepších sázek na nalezení mimozemského života, vědění, že oceán je přístupný, je určitě vzrušující zprávou.
A tato zpráva jistě způsobuje její spravedlivý podíl na vzrušení pro lidi, kteří v současné době vyvíjejí misi do Evropy navrženou NASA, která by měla být spuštěna někdy ve 20. letech 20. století. Cynthia B. Phillips, vědecká pracovnice a vedoucí vědecké komunikace pro projekt Evropa, sdělila časopisu Space Magazine e-mailem:
„Tento nový objev, využívající data Hubble Space Telescope, je zajímavým datovým bodem, který pomáhá podpořit myšlenku, že v Evropě dnes existují aktivní oblaky. I když to není absolutní potvrzení, nové Sparks et al. výsledek v kombinaci s předchozími pozorováními Roth et al. (také s použitím HST, ale s jinou technikou), je v souladu s přítomností přerušovaných oblaků vypuzujících vodní páru z jižní polokoule Evropy. Taková pozorování je obtížné provádět ze Země, i když s Hubbleem, a proto tyto výsledky zůstávají neprůkazné.
„Potvrzení přítomnosti nebo nepřítomnosti chocholů v Evropě a také prozkoumání mnoha dalších záhad tohoto ledového oceánského světa bude vyžadovat vyhrazenou kosmickou loď v systému Jupiter. NASA v současné době plánuje poslat kosmickou loď s vícenásobnými lety do Evropy, která by v příštím desetiletí provedla mnoho blízkých průjezdů Evropou. Výkonná sada vědeckých nástrojů kosmické lodi bude schopna studovat povrch a pod povrch Evropy v bezprecedentních detailech, a pokud budou existovat oblaky, bude je moci přímo pozorovat a dokonce i měřit jejich složení. Dokud nebude evropská kosmická loď na místě, pozorování Země, jako jsou nové výsledky Hubbleova kosmického dalekohledu, zůstanou naší nejlepší technikou k pozorování Jupitera tajemného měsíce. “
Sparks samozřejmě pochopil, že tyto nejnovější informace nejsou zcela přesvědčivé. Přestože věří, že výsledky byly statisticky významné a že v údajích nebyly žádné náznaky artefaktů, zdůraznil také, že pozorování prováděná na vlnové délce UV jsou ošidná. Proto je zapotřebí více důkazů, než bude možné definitivně říci cokoli.
V budoucnu se očekává, že budoucí pozorování pomůže potvrdit existenci vodních toků a jak by to mohlo pomoci vytvořit evropský „chaosový terén“. Budoucí mise, jako je James Webb Space Telescope NASA (naplánováno na spuštění v roce 2018), by mohly pomoci potvrdit aktivitu oblaku pozorováním Měsíce v infračervených vlnových délkách.
Jak Paul Hertz, ředitel Astrofyzikální divize v ústředí NASA ve Washingtonu, řekl:
„Unikátní schopnosti Hubbleu umožnily zachytit tyto oblaky, což opět dokazuje Hubbleovu schopnost provádět pozorování, která nebyla nikdy navržena. Toto pozorování otevírá svět možností a těšíme se na budoucí mise - například kosmický dalekohled Jamese Webba - na tento vzrušující objev. “
Mezi další členy týmu patří Britney Schmidt, odborný asistent na School of Earth a Atmosférické vědy na Georgia Institute of Technology v Atlantě; a Jennifer Wiseman, vedoucí projektu Hubbleova projektu z Goddard Space Flight Center NASA v Greenbeltu v Marylandu. Jejich práce budou zveřejněny v čísle 29 Astrofyzikální deník.
A nezapomeňte si užít toto video od NASA o tomto vzrušujícím nálezu:
