Еуропа. Кредитна слика: НАСА Кликни за већу слику
Откриће да Јупитеров луна Европа највероватније има хладан, слани океан испод ледене ледене коре ставио је Европу на ужи списак објеката у нашем Сунчевом систему који би астробиолози желели даље да проучавају. На конференцији Еартх Систем Процес ИИ у Цалгариу у Канади Рон Греелеи, планетарни геолог и професор геологије на Државном универзитету Аризона у Пхоенику у Аризони, одржао је предавање сумирајући оно што се зна о Јупитеру и његовим месецима и шта остаје да се открије. .
Било је шест свемирских летелица које су истраживале систем Јупитер. Прва два су била Пионеер-ова свемирска летелица 1970-их која је летела системом Јупитер и дала кратка запажања. Након њих је уследила свемирска летелица Воиагер И и ИИ, која нам је пружила први детаљни преглед галилејских сателита. Али већина информација које имамо имамо из мисије Галилео. Недавно је било летења свемирске летелице Цассини, којим је прошао Јупитер и обавио опажања на путу за Сатурн, где је тренутно у функцији. Али скоро све што знамо о геологији система Јупитер, а посебно о галилејским сателитима (Ио, Еуропа, Ганимеде и Цаллисто), потицало је из мисије Галилео. Галилео нам је дао невероватно богатство информација које још увек вршимо у анализи.
Постоје четири галилејска сателита. Ио, најдубљи, вулкански је најактивнији објекат у Сунчевом систему. Своју унутрашњу енергију извлачи из плимног напрезања у унутрашњости, док се гура између Европе и Јупитера. Експлозивни вулканизам који видимо тамо је врло импресиван. Постоје пљускови који се избацују око 200 километара изнад површине. Такође видимо ефузивни вулканизам у облику токова лаве који избија на површину. То су токови високе температуре, веома течни. На Ио-у видимо да се ови токови протежу стотинама километара по површини.
Сви галилејски сателити су у елиптичној орбити, што значи да су понекад ближи Јупитеру, други пута када су даље, а комшије их гурају. То ствара унутрашње трење до довољних нивоа, у случају Ио-а, да би истопио унутрашњост и „покренуо“ вулкане. Исти процеси се дешавају и у Европи. А постоји могућност да се испод ледене коре на Европи налази силикатни вулканизам.
Ганимеде је највећи сателит у Сунчевом систему. Има спољну ледену шкољку. Мислимо да има под ледени океан течне воде преко силикатне језгре и можда мало унутрашње метално језгро. Ганимеде је био подвргнут геолошким процесима од свог настанка. Има сложену историју, којом доминирају тектонски процеси. Видимо комбинацију врло старих особина и врло младих особина. На њеној површини можемо видети сложене узорке фракције који пресецају старије шаре лома. Површина је ломљена на блокове који су помјерени на превладавајућој, наизглед течној унутрашњости. Такође видимо историју утицаја која потиче из периода раног бомбардовања. Разбијање тектонске историје Ганимеде-а је у току.
Цаллисто је најудаљенији галилејски сателит. И он је подвргнут ударном бомбардовању, одражавајући рану истодобност Сунчевог система уопште и система Јупитера посебно. На површини доминирају кратери свих величина. Али изненадио нас је очигледан недостатак врло ситних кратера за ударце. Видимо врло ситне кратере удара на свог сусједа, Ганимеде; не видимо их на Цаллисти. Мислим да постоји неки поступак, који брише мале кратере - али само у одабраним местима на Месецу. Ово је мистерија која није разрешена: Који је поступак уклањања ситних кратера у неким областима, или алтернативно, можда се тамо нису формирали из неког разлога? Ово је поново тема текућег истраживања.
Оно о чему првенствено желим да говорим је Еуропа. Еуропа је отприлике у величини земљиног месеца. То је пре свега силикатни предмет, али има спољну љуску Х2О, чија је површина смрзнута. Укупна запремина воде која покрива њену силикатну унутрашњост прелази сву воду на Земљи. Површина те воде је смрзнута. Питање је: Шта се налази испод те смрзнуте шкољке? Има ли чврстог леда све до дна или постоји течни океан? Мислимо да испод ледене коре има течна вода, али то заиста не знамо сигурно. Наше идеје се заснивају на моделима, а као и сви модели, они су предмет даљег проучавања.
Разлог за који мислимо да на Европи постоји течни океан је из понашања индукованог магнетног поља око Европе које је мерено магнетометром на Галилеу. Јупитер има огромно магнетно поље. Он заузврат индукује магнетно поље, не само на Европи, већ и на Ганимеде и Цаллисто. Начин на који се понаша индуковано магнетно поље је у складу са присуством подземног сланог течног океана, не само на Европи, већ и на Ганимеде и Цаллисто.
Знамо да је површина водени лед. Знамо да постоје неледене компоненте, које укључују разне соли. А знамо да је површина геолошки обрађена: више пута је ломљена, зацељена, разбијена. Такође видимо релативно мало кратера за ударе на површини. То указује да је површина геолошки млада. Европа би данас могла бити и геолошки активна. Слике једне регије, посебно показују површину која је озбиљно разбијена. Ледене плоче су раздвојене и пребачене у нове положаје. Материјал је цурио између пукотина, а затим се наизглед смрзнуо, а ми мислимо да би ово могло бити једно од места на коме се налазио сјајни материјал, можда вођен плимним грејањем о коме сам раније говорио.
Склони смо заборављању обима ствари у планетарним наукама. Али ови ледени блокови су огромни. Кад размишљамо о будућем истраживању, жељели бисмо сићи на површину и извршити одређена кључна мјерења. Стога морамо размишљати о системима свемирских летелица који би могли слетјети на овакав терен. Због тога што су на тим местима можда материјали добијени испод леда, они су најважнији приоритет за истраживање. Па ипак, као што је то често случај у истраживању планета, до најзанимљивијих мјеста је најтеже доћи.
Па шта бисмо желели да знамо? Прво и најважније је „поимање океана“. Постоји ли течна вода или не? Да ли је ледена шкољка густа или танка? Ако је океан тамо, колико је густа ледена кора? Ово је врло важно знати када размишљамо о истраживању могућег течног океана на Европи: Ако желимо да уђемо у океан, колико дубоко морамо да прођемо кроз лед? Која је старост површине? Ми кажемо „млади“, али то је само релативан појам. Да ли су старе хиљаде, стотине хиљада, милиони, или чак милијарде година? Модели омогућавају прилично ширење у годинама, на основу учесталости кратера удара. Која су окружења данас повољна за астробиологију? А каква су била окружења у прошлости? Да ли су били исти или су се променили кроз време? Одговори на ова питања захтевају нове податке.
Још једна ствар која покреће наше интересовање за истраживање галилејских сателита покушава да разуме њихове геолошке историје. Различитост коју видимо, од Ио-а до Еуропа-е до Ганимеде-а и Цаллиста, може се донекле повезати са количином енергије плиме која покреће систем. Максимална енергија плиме покреће вулканизам који је толико доминантан на Ио. С друге крајности, врло мало енергије плиме на Цаллисту резултира очувањем рекорда о кружењу утицаја. Еуропа и Ганимеде налазе се између ова два екстремна случаја.
Укупна површина три ледена месеца Јупитера (Еуропа, Ганимеде и Цаллисто) већа је од површине Марса и у ствари је приближно једнака целој копненој површини Земље. Дакле, када разговарамо о истраживању ледених галилејских сателита, постоји много терена који треба покрити.
Што се тиче будућег истраживања, дозволите ми да поделим мало историје. Пре три године НАСА је успоставила пројекат Прометхеус. Пројект Прометеј укључује развој нуклеарне енергије и нуклеарног погона, нешто што се није сматрало озбиљним већ дуго времена. Прва мисија која је летела на пројекту Прометеја био је Јупитер Ици Моонс Орбитер, или ЈИМО. Циљ је био истражити три ледена месеца у контексту Јупитеровог система. Био је то врло амбициозан пројекат. Па, почетком ове године ЈИМО је отказан. Али изгледа да ће ове године одобрити геофизички орбитер за Европу. Почетни кораци за покретање ове свемирске летјелице разматрају се сада. Еуропа је веома висок приоритет у истраживању, а признајући тај приоритет, ова мисија ће се вјероватно догодити.
Зашто нас толико занима Европа? Када говоримо о астробиологији, размотримо три састојка за живот: воду, праву хемију и енергију. Њихово присуство не значи да се икада догодила чаробна искра живота, али то су ствари за које мислимо да су потребне за живот. И тако, као што сам напоменуо, сва три Јупитерова ледена месеца потенцијална су мета. Али Еуропа је највећи приоритет, јер чини се да има максималну унутрашњу енергију.
Дакле, прво бисмо желели да знамо: Да ли постоји океан, да или не?
Шта је тродимензионална конфигурација ледене коре? Знамо да организми могу да живе у ломовима и пукотинама на арктичком леду. Такве пукотине ће вероватно бити присутне и на Европи, а могле би да буду нише које су од велике важности за астробиологију.
Затим желимо да мапирамо композиције органских и неорганских површина. У данас постојећим подацима видимо да је површина хетерогена. То није само чисти лед на површини. Постоје нека подручја која изгледају богатија компонентама које нису ледене него на другим местима. Желимо да мапирамо тај материјал.
Желимо такође пресликати занимљиве површинске карактеристике и идентификовати места која су најважнија за будуће истраживање, укључујући и земљане посаде.
Тада желимо да разумијемо Европу у контексту Јупитерове околине. На пример, како радијационо окружење које намеће Јупитер утиче на површинску хемију на Европу?
У коначници желимо да сиђемо на површину, јер постоји низ ствари које можемо да урадимо само са површине. Имамо велико богатство података из мисије Галилео и надамо се да ћемо имати још више од потенцијалне мисије Еуропа, али то су подаци даљинског сензирања. Затим желимо да на површину изађемо слетиште које би могло извршити нека критична мерења истине тла, како би се подаци даљинског сензора поставили у контекст. И тако у научној заједници сматрамо да би наредна мисија за Европу и систем Јупитера требала имати некакав приземљени пакет. Али да ли ће се то заиста догодити или не, останите у току!
Изворни извор: НАСА Астробиологи
