Otkad je Galileo sonda je pružila uvjerljive dokaze za postojanje globalnog oceana ispod površine Europe 1990-ih, znanstvenici su se pitali kada bismo mogli poslati još jednu misiju na ovaj ledeni mjesec i tražiti moguće znakove života. Većina ovih koncepata misije zahtijeva orbiter ili lander koji će proučavati površinu Europe, pretražujući ledeni pokrov u potrazi za znakovima biosignatura koji su se pojavili iz unutrašnjosti.
Nažalost, površina Europe neprestano je bombardirana zračenjem, koje bi moglo promijeniti ili uništiti materijal koji se transportira na površinu. Koristeći podatke izGalileoi Putovanje 1 svemirska letjelica, tim znanstvenika nedavno izradio kartu koji pokazuje kako se zračenje razlikuje po površini Europe. Prateći ovu kartu, buduće misije poput NASA-e Europe Clipper moći će pronaći mjesta na kojima će najvjerojatnije još uvijek postojati biosignature.
Kao što su mnoge misije otkrile proučavanjem površine Europe, Mjesec doživljava periodične razmjene između unutrašnjosti i površine. Ako u njegovom unutarnjem oceanu postoji život, tada bi se biološki materijal teoretski mogao iznijeti na površinu gdje bi se mogao proučavati. Budući da bi zračenje Jupiterovog magnetskog polja uništilo ovaj materijal, važna su pitanja znati gdje je najintenzivniji, koliko duboko ide i kako bi moglo utjecati na unutrašnjost.
Umjetnikov dojam vode koja izvire iz unutrašnjosti oceana Europe i probija površinski led. Zasluge: NASA/JPL-Caltech
Kao što je Tom Nordheim, znanstvenik istraživač u NASA-inom Laboratoriju za mlazni pogon, objasnio u nedavnoj NASA-ini priopćenje za javnost :
“Ako želimo razumjeti što se događa na površini Europe i kako se to povezuje s oceanom ispod, moramo razumjeti radijaciju. Kada ispitujemo materijale koji su izašli iz podzemne površine, što gledamo? Govori li nam ovo što je u oceanu ili je to ono što se dogodilo materijalima nakon što su bili zračeni?'
Kako bi odgovorili na ovo pitanje, Nordheim i njegovi kolege ispitali su podatke izGalileoProleti Europe i mjerenja elektrona iz NASA-ePutovanje 1letjelica. Nakon što su pomno promotrili elektrone koji eksplodiraju na površini Mjeseca, Nordheim i njegov tim otkrili su da se doze zračenja razlikuju ovisno o lokaciji. Najjače zračenje koncentrirano je u zonama oko ekvatora, a zračenje se smanjuje bliže polovima.
Studija koja opisuje njihove nalaze nedavno se pojavila u znanstvenom časopisuPrirodapod naslovom ' Očuvanje potencijalnih biosignatura u plitkom podzemlju Europe “. Studiju je vodio Nordheim, a koautori su je bili Kevin Hand (također s JPL) i Chris Paranicas iz Laboratorij za primijenjenu fiziku Johns Hopkins u Laurelu, Maryland.
Umjetnički koncept misije Europa Clipper. Zasluge: NASA/JPL
'Ovo je prvo predviđanje razine radijacije u svakoj točki na površini Europe i važna je informacija za buduće misije u Europi', rekao je Paranicas. Sada kada znanstvenici znaju gdje pronaći regije najmanje izmijenjene radijacijom, moći će odrediti područja proučavanja zaEurope Clipper, misija pod vodstvom JPL-a za koju se očekuje da će pokrenuti već 2022. godine.
Radi svoje studije, Nordheim i njegov tim otišli su dalje od konvencionalne dvodimenzionalne karte kako bi napravili 3D modele koji su ispitivali koliko daleko ispod površine prodire zračenje. Kako bi testirali koliko duboko organski materijal mora biti zakopan da bi preživio, Nordheim i njegov tim testirali su učinak zračenja na aminokiseline (osnovne građevne blokove za proteine) kako bi shvatili kako bi izloženost Europe zračenju utjecala na potencijalne biosignature.
Rezultati pokazuju koliko će duboko znanstvenici morati kopati ili bušiti tijekom potencijalne buduće misije Europa landera kako bi pronašli bilo kakve biosignature koji bi mogli biti sačuvani. U zonama s najvećim zračenjem oko ekvatora, dubina na kojoj se mogu pronaći biosignature kretala se od 10 do 20 cm (4 do 8 inča). Na srednjim i visokim geografskim širinama, bliže polovima, dubine se smanjuju na oko 1 cm (0,4 inča). Kako je Ruka naznačila:
“Zračenje koje bombardira površinu Europe ostavlja otisak prsta. Ako znamo kako izgleda taj otisak prsta, možemo bolje razumjeti prirodu svih organskih tvari i mogućih bioloških znakova koji bi mogli biti otkriveni u budućim misijama, bilo da se radi o letjelicama koje lete ili slijeću na Europu.”
Umjetnikov dojam perjanice vodene pare na Europi. Zasluge: NASA/ESA/K. Retherford/SwRI
KadaEurope Clippermisija dosegne Jovian sustav, letjelica će kružiti oko Jupitera i provesti oko 45 bliskih preleta Europe. Njegov napredni skup znanstvenih instrumenata uključivat će kamere, spektrometre, plazmu i radarske instrumente koji će istraživati sastav površine Mjeseca, oceana i materijala koji je izbačen s površine.
'Tim misije Europe Clipper ispituje moguće orbitalne staze, a predložene rute prolaze preko mnogih regija Europe koje imaju nižu razinu radijacije', rekao je Hand. 'To je dobra vijest za gledanje potencijalno svježeg oceanskog materijala koji nije jako izmijenjen otiskom radijacije.'
S ovom novom kartom zračenja, tim misije moći će suziti raspon mogućih istraživačkih mjesta. To će zauzvrat povećati vjerojatnost da će orbiterska misija moći razriješiti desetljećima staru misteriju o tome postoji li život ili ne u Jovijanovom sustavu.