Elu Jupiteri kuul Europa? NASA alustab vihjete avastamise missiooni

Elu Jupiteri kuul Europa? NASA alustab vihjete avastamise missiooni

Täna tõusis Floridas Canaverali neemelt õhku SpaceX-i rakett, mis kannab NASA 5 miljardi dollari suurust unistust leida tõendeid elu kohta kaugel Kuul. See missioon - kõige ambitsioonikam eluotsing väljaspool Maad pärast seda, kui NASA alustas Marsi aastakümneid tagasi uurimist - liigub nüüd Jupiteri poole, et uurida tohutut ookeani, mis on peidetud selle kuu Europa jäise kooriku alla.

Lähinädalatel viib sond Europa Clipper kosmoses läbi üliolulisi manöövreid, näiteks võtab kuu uurimise ettevalmistamiseks kasutusele radariantennid. "Me vaatame põnevusega," ütleb Kathleen Craft, Marylandis Laurelis asuva Johns Hopkinsi ülikooli rakendusfüüsika laboratooriumi planeediteadlane. "Kõik peab hästi minema."

Kui kõik töötab, jõuab kosmoselaev 2030. aastal Jupiterini ja teeb arvukalt möödalende Euroopast. See püüab vastata mõnele kõige sügavamale astrobioloogia küsimusele, sealhulgas sellele, kas Euroopa ookean sisaldab keemilisi toitaineid ja muid energiaallikaid, mis võivad elu toetada. 1.

Missiooniteadlased rõhutavad, et 19. sajandi kaubalaevade järgi nime saanud Clipper ei otsi elu; pigem on nende eesmärk kindlaks teha, kas Euroopas on eluks vajalikke koostisosi. Kui missioon näitab, et Europa on elamiskõlbulik, suurendaks see avastus märkimisväärselt võimalusi leida elu teiste päikesesüsteemide jäistest maailmadest. „Euroopa uurimine õpetab meid mitte end piirama,“ ütleb Marylandis Greenbeltis asuva NASA Goddardi kosmoselennukeskuse planetaar Lynnae Quick Henderson.

"Kaose" maastik

Jupiteri üht suurimat kuud Europat ei peetud sajandeid paljulubavaks kohaks elu otsimiseks. Kuid 1990. aastate keskel lendas NASA Galileo missioon Kuu lähedale ja avastas geoloogilisi imesid. Ta nägi "kaoselist" maastikku, mis nägi välja nagu külmunud jäämägede väljad, ja tohutuid konarusi pinnal, mis näisid olevat kaetud punaka materjaliga. Galileo mõõtis ka kummalist lobinat Euroopa pinna all – tõendeid maetud soolasest ookeanist 2.

Teadlased tahavad, et Clipper seda avastust kinnitaks ja peidetud veekogu kohta rohkem teada saaks. "Saame kirjeldada, milline see elamiskõlblik keskkond välja näeb," ütleb Rhode Islandi osariigis Providence'is asuva Browni ülikooli planeediteadlane Ingrid Daubar, kes töötab Californias Pasadenas NASA reaktiivmootori laboris (JPL) Clipperis.

Euroopa ookean, mille maht arvatakse olevat üle kahe korra suurem kogu Maa ookeanide mahust, tekkis miljardeid aastaid tagasi tänu Jupiteri gravitatsioonile. See jõud tekitab piisavalt hõõrdesoojust, et hoida ookeani vedelana, kuigi temperatuur Kuu pinnal ei tõuse kunagi üle -140 °C. Ookeani kohal olev jäine kest on hinnanguliselt vähemalt 20 kilomeetri paksune 3, ja all olev vesi on tõenäoliselt 60-150 kilomeetri sügavune (vt “Sügava sukeldumine”). Clipper kinnitab mõlema kihi paksust ja aitab heita valgust ookeanide dünaamikale, ütleb Massachusettsi Woods Hole'i ​​okeanograafiainstituudi planetaarokeanograaf Elizabeth Spiers.

Koostisained eluks

Maal võivad merepõhjas asuvad vulkaanilised kivimid suhelda ookeaniveega, tekitades keemilisi reaktsioone, mis toodavad energiat ja võimaldavad mikroobidel, ussidel ja muudel olenditel areneda. Sarnased süvamereallikad võivad eksisteerida ka Euroopas.

Teine viis elu toetamiseks Euroopas on energia kaudu, mida Kuu saab Jupiteri võimsast kiirgusest. Planeet pommitab Euroopat laetud osakestega, mis on piisavalt võimsad, et katkestada Kuu jäises koorikus olevad keemilised sidemed ja toota väikseid molekule, nagu vesinik ja hapnik 4.

Ja siis on jäised paljandid, mis on kaetud punaka materjaliga, mis võivad olla soolad ja sulfaatühendid Europa maapinnast. "Kui see pärineb ookeanist, on see põnev koht elamiskõlblikkuse märkide otsimiseks," ütleb JPL-i planetaargeoloog Cynthia Phillips. Clipperi instrumendid (vt "Moonmapper") uurivad materjali, et saada rohkem teavet peidetud ookeani koostise kohta.

Lõpuks otsib Clipper ka geisereid ehk helbeid, mis paiskavad Europa jääkoores olevate pragude kaudu vedelikku kosmosesse. Saturni kuu Enceladus on palju selliseid helbeid, mis sisaldavad vesinikku, süsinikku, ränidioksiidi terakesi ja muid elusõbralikke koostisosi. Uurija on avastanud tõendeid sarnaste helveste kohta Euroopas; kui Clipper seda näeb, võib see pihust läbi lennata ja selle sisu analüüsida.

Väljakutsed silme ees

Rohkem kui nelja aasta jooksul, mil Clipper uurib Euroopat, lendab ta üle Kuu 49 korda ja jõuab pinnast 25 kilomeetri kaugusele. 5. Nende kaamerad pildistavad Euroopat viis korda detailsemalt kui Galileo kaamerad.

Kuid missioonil on ees palju tehnilisi väljakutseid. Üks neist on ellujäämine Jupiteri tugevates kiirgusvöödes; NASA plaanib Clipperil neid võimalikult palju vältida, liikudes elliptilisel orbiidil. Rihmadest tulenev oht tekitas mais paanika, kui NASA insenerid said teada, et Clipperisse juba paigaldatud enam kui 1000 elektroonilist transistori võib kõrge kiirgustaseme korral üles öelda. See avastus käivitas kuude pikkuse uurimise; NASA ütleb nüüd, et on kindel, et transistorid on korras.

Clipper uurib Euroopat umbes samal ajal, kui Euroopa Kosmoseagentuuri kosmoselaev JUICE seda piirkonda uurib, eriti Jupiteri kaks teist kuud, Ganymedes ja Callisto. (Jupiteril on 95 kuud.) "Kahe [missiooni] vahel mõistame kogu süsteemi palju paremini," ütleb Madridis asuva Euroopa astronoomiakeskuse planetaarteadlane Ines Belgacem.

Clipperi missiooni lõpus on plaan kukkuda nad Ganymedesele, millel on samuti mattunud ookean, kuid mille jääkate on palju paksem kui Euroopal, kaitstes teoreetiliselt selle kuu vett saastumise eest. See teeb reisist Euroopa "suurte ja ahvatlevate merede" uurimise. nagu kirjeldas USA poeet Ada Limón, lõppeb järsult.

1. Vance, S.R. Space Sci. Rev. 219, 81 (2023).

   Artikkel
   PubMed
   Google Scholar

2. Kivelson, M.G. et al. Science 289, 1340-1343 (2000).

   Artikkel
   PubMed
   Google Scholar

3. Wakita, S., Johnson, B. C., Silber, E. A. & Singer, K. N. Sci. Adv. 10, eadj8455 (2024).

   Artikkel
   PubMed
   Google Scholar

4. Szalay, J. R. et al. Loodus Astron. 8, 567–576 (2024).

   Artikkel
   PubMed
   Google Scholar

5. Pappalardo, R.T. et al. Space Sci. Rev. 220, 40 (2024).

   Artikkel
   Google Scholar

Laadige alla viited