Elämä Jupiterin kuussa Europa? NASA käynnistää tehtävän löytää vihjeitä

Elämä Jupiterin kuussa Europa? NASA käynnistää tehtävän löytää vihjeitä

SpaceX -raketti nostettiin Cape Canaveralista Floridassa tänään kuljettaen NASA: n 5 miljardin dollarin unelma löytää todisteita elämästä kaukaisella kuuhun. Tämä tehtävä - kunnianhimoisin etsintä Elämää Maan ulkopuolella NASA: n aloittamisen jälkeen Marsin vuosikymmeniä sitten - matkustaa nyt Jupiteriin opiskelemaan valtavaa valtamerta, joka on piilotettu sen kuun Europa -kuoren alla.

Tulevien viikkojen aikana Europa Clipper -anturi suorittaa avaruudessa tärkeitä liikkeitä, kuten tutka -antennien käyttöönottamisen valmistelussa kuun tutkimiseksi. "Katsomme jännityksellä", sanoo Kathleen Craft, Johns Hopkinsin yliopiston soveltavan fysiikan laboratorion planeettatutkija Laurelissa, Marylandissa. "Kaikkien on mentävä hyvin."

Jos kaikki toimii, avaruusalus saavuttaa Jupiterin vuonna 2030 ja tekee lukuisia Europa -kärpäsiä. Se yrittää vastata joihinkin astrobiologian syvimpiin kysymyksiin - mukaan lukien Euroopan valtameri sisältää kemiallisia ravintoaineita ja muita energialähteitä, jotka voivat tukea elämää 1.

Missiotieteilijät korostavat, että Clipper, joka on nimetty 1800 -luvun kauppalaivojen mukaan, ei etsi elämää; Heidän tavoitteenaan on pikemminkin selvittää, onko Euroopassa elämän ainesosat. Jos operaatio osoittaa, että Europa on asuttava, tämä löytö laajentaisi dramaattisesti mahdollisuuksia löytää elämää muissa aurinkojärjestelmissä olevista jäisistä maailmoista. "Europa -opiskelu opettaa meitä olemaan rajoittamatta itseämme", sanoo Lynne Quick Henderson, Planetary -tutkija NASA Goddard Space Flight Centerissä Greenbeltissä, Marylandissa.

"Kaaoksen" maasto

Europa, yhtä Jupiterin suurimmista kuoista, ei pidetty lupaavana paikkana etsiä elämää vuosisatojen ajan. Mutta 1990-luvun puolivälissä NASA: n Galileo-operaatio lensi lähellä Kuua ja löysi geologisia ihmeitä. Hän näki "kaaoksen" maaston, joka näytti jäädekenttäkentältä, jotka olivat jäätyneet, ja valtavat pinnat, jotka näyttivät peitettävän punertavan materiaalin peitossa. Galileo mittasi myös omituisen keskustelun Europa -pinnan alla - todisteet haudatusta suolaisesta valtamerestä 2.

Tutkijat haluavat Clipperin vahvistavan tämän löytön ja saavat lisätietoja piilotetusta vesistöstä. "Pystymme kuvaamaan, miltä tämä asuttava ympäristö näyttää", sanoo Ingrid Daubar, Providencen Brown Universityn planeettatieteilijä Rhode Island, joka työskentelee Clipperissä NASA: n Jet Propulsion Laboratory (JPL) Pasadenassa, Kaliforniassa.

Euroopan valtameri, jonka ajateltiin sisältävän yli kaksi kertaa koko maan valtamerten määrän, muodosti miljardeja vuosia sitten Jupiterin painovoiman ansiosta. Tämä voima tuottaa tarpeeksi kitkaa, jotta valtameren nesteen säilyttämiseksi pitävät, vaikka kuun pinnalla lämpötilat eivät koskaan nouse noin -140 ° C: n yläpuolelle. Jäällisen kuoren valtameren yli on arvioitu olevan vähintään 20 kilometrin paksu 3, ja alla oleva vesi on todennäköisesti 60–150 kilometriä syvä (katso ”syvä sukellus”). Clipper vahvistaa molempien kerrosten paksuuden ja auttaa valaisemaan valtameren dynamiikkaa, sanoo Massachusettsin Woods Hole Oceanographic -laitoksen planeetta -merografi Elizabeth Spiers.

Elämän ainesosat

Maapallolla merenpohjan tulivuoren kivet voivat olla vuorovaikutuksessa valtameren veden kanssa kemiallisten reaktioiden luomiseksi, jotka tuottavat energiaa ja antavat mikrobien, matojen ja muiden olentojen menestymisen. Samanlaisia ​​syvänmeren lähteitä voisi olla myös Europa.

Toinen tapa, jolla elämää voitaisiin tukea Europalla, on energian kautta, jonka kuu saa Jupiterin voimakkaalta säteilystä. Planeetan pommittaa Europa -sovellusta, jolla on riittävän voimakkaat ladatut hiukkaset katkaisemaan kemialliset sidokset Kuun jäisessä kuoressa ja tuottamaan pieniä molekyylejä, kuten vetyä ja happea 4.

Ja sitten on jäistä paljastuksia, jotka on päällystetty punertavalla materiaalilla, jotka voivat olla suoloja ja sulfaattiyhdisteitä Europa -pinnasta. "Jos tämä tulee valtamerestä, se on jännittävä paikka etsimään merkkejä asumiskelpoisuudesta", sanoo JPL: n planeettageologi Cynthia Phillips. Clippperin instrumentit (katso "Moonmapper") tutkii materiaalia saadaksesi lisätietoja piilotetun valtameren koostumuksesta.

Lopuksi Clipper etsii myös geiserejä tai hiutaleita, jotka poistavat nesteen avaruuteen Europa -jääkuoren halkeamien kautta. Saturnuksen kuu enceladus on monia tällaisia ​​hiutaleita, jotka sisältävät vetyä, hiili-, piidioksidijyvät ja muut elämäystävälliset aineosat. Tutkija ovat löytäneet todisteita samanlaisista hiutaleista Europa; Jos Clipper näkee yhden, se voi lentää suihkun läpi ja analysoida sen sisältöä.

Haasteet näkyvissä

Yli neljän vuoden aikana, kun Clipper opiskelee Europa, se lentää kuun yli 49 kertaa ja tulee 25 kilometrin päässä pinnasta 5. Heidän kameransa kuvaavat Eurooppaa viidessä kertaa yksityiskohtaisemmin kuin Galileon kamerat.

Mutta tehtävässä on monia teknisiä haasteita. Yksi näistä on selviytyminen Jupiterin vahvoissa säteilyvyöissä; NASA suunnittelee Clipperiä välttääkseen nämä mahdollisimman paljon matkustamalla elliptisellä kiertoradalla. Vyöhöiden uhka aiheutti paniikkia toukokuussa, kun NASA -insinöörit saivat tietää, että Clipperiin jo asennetut yli 1000 elektronista transistoria voi epäonnistua korkealla säteilytasolla. Tämä löytö herätti kuukausia kestäneen tutkimuksen; NASA sanoo nyt olevan varma, että transistorit ovat kunnossa.

Clipper tutkii Eurooppaa suunnilleen samaan aikaan, kun eurooppalaisen avaruusjärjestön mehu -avaruusalukset tutkivat alueen, Erityisesti Jupiterin kaksi muuta kuukautta, Ganymede ja Callisto. (Jupiterilla on 95 kuukautta.) "Kahden [operaation] välillä ymmärrämme koko järjestelmän paljon paremmin", sanoo Ines Belgacem, planeettatieteilijä Madridin Euroopan tähtitieteen keskuksessa.

Clipperin operaation lopussa suunnitelma on kaataa heidät Ganymedelle, jolla on myös haudattu valtameri, mutta jolla on paljon paksumpi jääpeitte kuin Europa, suojaamalla teoreettisesti kyseisen kuun vesien saastumiselta. Tämä tekee matkasta tutkimuksen Euroopan "valtavista ja houkuttelevista meristä", kuten Yhdysvaltain runoilija Ada Limón on kuvaillut, päättyy äkillisesti.

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

   Artikla
   Pubed
   Google Scholar

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

   Artikla
   Pubed
   Google Scholar

3. Wakita, S., Johnson, B. C., Silber, E. A. & Singer, K. N. Sci. Adv. 10, EADJ8455 (2024).

   Artikla
   Pubed
   Google Scholar

4. Szalay, J. R. et ai. Luonto Astron. 8, 567–576 (2024).

   Artikla
   Pubed
   Google Scholar

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

   Artikla
   Google Scholar

Lataa viitteet