Powierzchnia księżyca Jowisza, Europy, jest kołysana przez niewielkie uderzenia – w jej warunkach mogą obecnie istnieć odpowiednie warunki do życia

Księżyc Jowisza Europa i jego globalne otoczenie mogą mieć teraz odpowiednie warunki do życia. Naukowcy przygotowują się do eksploracji, badając procesy zachodzące na lodowatej powierzchni.

Łatwo dostrzec wpływ kosmicznych śmieci na nasz księżyc, gdzie stara, zniszczona powierzchnia pokryta jest kraterami i bliznami. Europa, lodowy księżyc Jowisza, wytrzymuje podobną klęskę – wraz z niezwykle intensywnym promieniowaniem. Kiedy górna powierzchnia lodowego księżyca faluje, materia przyniesiona na powierzchnię jest emitowana przez wysokoenergetyczne promieniowanie elektronowe, przyspieszane przez Jowisza.

Finansowani przez NASA naukowcy badają skumulowane skutki niewielkich uderzeń na powierzchni Europy, przygotowując się do eksploracji odległego księżyca z misją Europa Clipper i badając perspektywy przyszłej misji lądowania. Europa ma szczególne znaczenie naukowe, ponieważ jej słony ocean, który leży pod grubą warstwą lodu, może obecnie mieć warunki odpowiednie dla obecnego życia. Ta woda może przedostać się do lodowej skorupy i na powierzchnię księżyca.

Nowe badania i modelowanie szacują zakres zaburzeń na tej powierzchni za pomocą procesu zwanego „efektem ogrodniczym”. Praca, opublikowana 12 lipca w Nature Astronomy, szacuje, że przez dziesiątki milionów lat powierzchnia Europy została dotknięta uderzeniami o małej lub średniej głębokości około 30 cm (12 cali). I wszelkie cząsteczki, które można by uznać za potencjalne biosygnatury, w tym chemiczne oznaki życia, mogą zostać dotknięte na tej głębokości.

Na tym powiększonym obrazie powierzchni Europy, wykonanym przez misję NASA Galileo, cienka, jasna warstwa, widoczna nad urwiskiem pośrodku, pokazuje rodzaj obszarów dotkniętych efektem ogrodniczym. Źródło: NASA/JPL-Caltech

Dzieje się tak, ponieważ efekty spowodują, że część materiału przesunie się na powierzchnię, gdzie promieniowanie prawdopodobnie rozerwie wiązania wszelkich potencjalnie wrażliwych, dużych cząsteczek generowanych przez biologię. W międzyczasie część materiału na powierzchni zostanie zepchnięta w dół, gdzie może zmieszać się z tym, co znajduje się pod powierzchnią.

„Jeśli mamy mieć nadzieję na znalezienie czystych sygnatur biochemicznych, będziemy musieli spojrzeć poniżej regionu, w którym miały miejsce wpływy ogrodnicze” – powiedziała główna badaczka Emily Costello, naukowiec zajmujący się badaniami planetarnymi z University of Hawaii w Manoa. „Biochemiczne odciski palców w płytkich obszarach tego regionu mogły być narażone na niszczycielskie promieniowanie”.

głębiej

Chociaż od dawna wiadomo, że wpływ ogrodnictwa prawdopodobnie wystąpi na Europę i inne ciała pozbawione powietrza w Układzie Słonecznym, nowe modelowanie zapewnia najbardziej kompleksowy obraz tego procesu. W rzeczywistości jest to pierwsza, która bierze pod uwagę wtórne skutki wywołane przez gruz spadający na powierzchnię Europy po tym, jak uderzyło ją początkowe uderzenie. Badania pokazują, że średnie i wysokie szerokości geograficzne Europy będą mniej narażone na podwójny efekt ogrodnictwa i promieniowania.

„Ta praca poszerza naszą wiedzę na temat podstawowych procesów zachodzących na powierzchniach Układu Słonecznego” – powiedziała Cynthia Phillips, europejska naukowiec z NASA Jet Propulsion Laboratory w Południowej Kalifornii i współautorka badania. „Jeśli chcemy zrozumieć właściwości fizyczne i ogólnie ewolucję planet, musimy zrozumieć rolę, jaką ogrodnictwo odgrywa w ich przekształcaniu”.

Europa Clipper, obsługiwany przez JPL dla NASA, pomoże pogłębić to zrozumienie. Statek kosmiczny, który ma zostać wystrzelony w 2024 roku, wykona serię lotów w pobliżu Europy, okrążając Jowisza. Będzie wyposażony w instrumenty do precyzyjnego badania księżyca, a także do pobierania próbek pyłu i gazów wyrzucanych nad powierzchnię.

Więcej o misji

Misje takie jak Europa Clipper wnoszą wkład w dziedzinę astrobiologii, interdyscyplinarnych badań nad zmiennymi i warunkami w odległych światach, w których może istnieć życie takie, jakie znamy. Chociaż Europa Clipper nie jest misją do wykrywania życia, przeprowadzi szczegółowe badanie Europy i sprawdzi, czy lodowy księżyc z podpowierzchniowym oceanem ma potencjał podtrzymania życia. Zrozumienie zamieszkiwania Europy pomoże naukowcom lepiej zrozumieć, w jaki sposób ewoluowało życie na Ziemi oraz możliwość znalezienia życia poza naszą planetą.

Jet Propulsion Laboratory, obsługiwane przez Kalifornijski Instytut Technologiczny w Pasadenie w Kalifornii, kieruje rozwojem misji Europa Clipper we współpracy z APL dla NASA Science Mission Directorate w Waszyngtonie. Biuro Programu Misji Planetarnych w NASA Marshall Space Flight Center w Huntsville w stanie Alabama zarządza programem misji Europa Clipper.