To, co bylo dlouho podezřelé, bylo nyní potvrzeno: Jupiterův měsíc Evropa má vodu. Jak jsme se v posledních letech dozvěděli více o vnější sluneční soustavě, stala se Evropa při hledání života prioritním cílem. S tímto objevem NASA právě namaloval velké červené býčí oko na Jupiterově nejmenším galilejském měsíci.
"Přestože vědci dosud tekutou vodu přímo nezjistili, našli jsme další nejlepší věc: vodu ve formě páry."
Lucas Paganini, planetární vědec NASA, vedoucí výzkumu.
Před tímto objevem vědci již měli nějaké důkazy o tom, že Evropa má potenciál pro život. Měsíc má nejhladší povrch jakéhokoli objektu ve Sluneční soustavě, což vedlo vědce k hypotéze, že v podpovrchovém oceánu měla tekutou vodu, udržovanou nad mrazem přílivovým ohýbáním z Jupiteru. Toto přílivové ohýbání nejen udržuje vodu v kapalné formě, ale podle hypotézy také vytváří pohyb ledových desek podobný tektonickým deskám na Zemi.
Další důkaz přišel ze studia hnědých skvrn na evropském povrchu. Vědci předpokládali, že se jedná o chemikálie z podpovrchového oceánu, které se dostaly na povrch. To ukazuje, že mořské dno by mohlo interagovat s hladinou, což je důležité při přemýšlení o obyvatelnosti.
Objev tekutých oblaků zvýšil úroveň vzrušení z potenciální obývatelnosti Evropy.
V roce 2012 Hubble zachytil snímek Evropy ukazující, co mnozí interpretovali jako oblak vodní páry vycházející z trhliny na zmrzlém povrchu, a střílel až do výšky asi 200 km (120 mil). (Pro srovnání, Mount Everest je pouze 8,8 km vysoký.) V roce 2016 bylo od Hubblea více důkazů, které naznačovaly chocholy.
Kosmická loď NASA Galileo detekovala poruchy v Jupiteru v magnetickém poli poblíž Evropy během doby, kdy byla tato kosmická loď v Jupiteru v letech 1995 až 2003. Vědci připsali tato porucha slanému oceánu, který by mohl existovat pod zamrzlým povrchem měsíce, protože slaný oceán může vést elektřinu.
Také kosmická loď Galileo se v roce 1997 přiblížila k evropskému povrchu 206 km (128 mi) a někteří vědci naznačují, že ve skutečnosti proletěla oblak.
Ve všech těchto údajích však nedošlo k definitivnímu objevení vody. Teď se to změnilo.
"Tato první přímá identifikace vodní páry na Evropě je kritickým potvrzením naší původní detekce atomových druhů ..."
Lorenz Roth, astronom a fyzik, KTH Royal Institute of Technology ve Stockholmu, spoluautor.
Tým vědců vedený planetárním vědcem NASA Lucasem Paganinim zveřejnil referát o objevu vody v Evropě. Článek je nazván „Měření vodní páry uprostřed velmi klidného prostředí na Evropě.“ Publikováno je 18. listopadu v časopise Nature.
Paganini v tiskové zprávě uvedl: „V celé sluneční soustavě se nacházejí základní chemické prvky (uhlík, vodík, kyslík, dusík, fosfor a síra) a zdroje energie, dva ze tří životních požadavků. Ale třetí - tekutá voda - je poněkud obtížné najít mimo Zemi. Přestože vědci dosud tekutou vodu přímo nezjistili, našli jsme další nejlepší věc: vodu ve formě páry. “
Paganini a další vědci uvedli, že během několika minut zjistili dostatek vody k naplnění olympijského bazénu; asi 2360 kg / s (5202 liber / s.) Také uvádějí, že se voda objevuje jen zřídka. "Pro mě je zajímavou věcí nejen první přímá detekce vody nad Evropou, ale také její nedostatek v mezích naší detekční metody."
Výsledky vycházejí z pozorování času s W.M. Keckova observatoř na Havaji. Během 17 nocí pozorování v roce 2016 a 2017 našel tým slabý, zřetelný signál vodní páry pouze jednou. Pára byla detekována na přední evropské polokouli, když obíhá kolem Jupiteru. (Evropa je uzamčena Jupiteru stejně jako Měsíc na Zemi.)
Při interakci se slunečním zářením voda emituje infračervené světlo o specifických frekvencích. Pomocí spektrografu na dalekohledu Keck vědci změřili chemické složení na přední evropské polokouli.
"Tato první přímá identifikace vodní páry na Evropě je kritickým potvrzením naší původní detekce atomových druhů a zdůrazňuje zjevnou rozptýlenost velkých oblaků v tomto ledovém světě," řekl Lorenz Roth, astronom a fyzik z KTH Royal Institute of Technologie ve Stockholmu, která vedla studii Hubble 2013 a byla spoluautorem tohoto nedávného šetření.
Roth odkazuje na detekci složek, které tvoří vodu, které se nacházejí nad Evropou. I když je to zajímavé, není to stejné jako objevování vody. K nalezení vody musel tým použít pozemní observatoř Keck a její spektrograf, protože žádná současná kosmická loď nemá schopnost detekovat vodu.
Zjistit, že je to voda spíše než jen její složky, není snadné, zejména ze Země. Tým za touto studií se musel potýkat s vodou v zemské atmosféře a musel se spoléhat na komplexní matematické modelování a počítačové modelování.
Tým si je jistý svými výsledky, i když uznávají, že k skutečnému pochopení Měsíce je nutná mise do Evropy.
"Provedli jsme pečlivé bezpečnostní kontroly, abychom odstranili možné kontaminanty při pozemních pozorováních," řekl Avi Mandell, Goddardův planetární vědec v týmu Paganini. "Nakonec se ale musíme přiblížit k Evropě, abychom viděli, co se skutečně děje."
Doufejme, že vědci - a my ostatní - nebudeme muset čekat příliš dlouho, abychom dostali definitivnější odpovědi na mnoho evropských otázek. Europa Clipper byl přesunut do závěrečné fáze návrhu v srpnu 2019 a jeho uvedení do provozu se očekává někdy v polovině 20. let. Bude přenášet celou řadu nástrojů, aby prozkoumala tajemství Evropy. Nejzajímavější ze všeho by mohl být pozemní radar. Mohlo by to vidět přímo skrz led a jednou provždy potvrdit existenci podpovrchového oceánu.
Jako by orbiter nestačil, mluví se také o evropském landerovi.
V roce 2019 udělil Kongres NASA 195 milionů dolarů, aby se podíval na vývoj přistávacího zařízení v rámci mise Clipper. NASA tyto peníze nikdy nepožadovala, pravděpodobně částečně proto, že povrch Evropy je obtížné přistát. Možná kongres ví, že přistání přitahuje obrovské množství veřejného zájmu.
Problematické není samozřejmě jen povrchové prostředí Evropy. Záření kolem Jupiteru je extrémní, a aby byl úspěšný, bude Europa Clipper muset sledovat široké eliptické oběžné dráhy, přibližovat se k Evropě pouze na čas, než ustoupí do bezpečí. To je způsob, jakým kosmická loď Juno NASA bojuje s Jupiterovým zářením.
Ale i tak bude Clipper schopen přímo zobrazovat jakékoli chocholy a dokonce je vzorkovat pomocí svých hmotnostních spektrometrů. Rovněž bude moci prozkoumat povrch podrobněji než kdykoli předtím.
Budeme ale muset být trpěliví. Juno trvalo pět let, než dosáhl Jupitera. Pokud bude mise Europa Clipper zahájena v polovině roku 2020, nebudeme mít žádné vědecké výsledky do roku 2030 nebo později.
Více:
- Tisková zpráva: Vědci NASA potvrzují vodní páru v Evropě
- Výzkumná kniha: Měření vodní páry uprostřed převážně klidného prostředí na Evropě
- Video z časopisu Space Magazine: Zkoumání ledového měsíce Jupiteru. Europa Clipper NASA a ESA JUICE
