Eelmisel nädalal, teisipäeval, 20. septembril teatas NASA, et nad on teinud Jupiteri jäise kuu Europa kohta huvitavaid leide. Need põhinesid Hubble'i kosmoseteleskoobi tehtud piltidel, mille üksikasjad avalikustatakse järgmisel nädalal. Ütlematagi selge, et sellest ajast alates on teadusringkonnad ja üldsus oodanud õhinal õhku.
Täna varem (26. septembril) lõpetas NASA ootamise ja teatas NASA reaalajas konverentsil Hubble'i leidudest. NASA paneeli, mis koosnes uurimisrühma liikmetest, näitas see uusim Euroopat vaatlev missioon tõendeid Euroopa pinnast pärineva soolase vee sademete kohta. Kui see on tõsi, tähendaks see, et Kuu maa-alune ookean oleks paremini ligipääsetav kui varem arvati.
Kasutades Hubble'i kosmoseteleskoobi kujutise spektrograafi (STIS), viis töörühm 15 kuu jooksul ultraviolettkiirguse spektris Jupiteri ja Europa vaatlusi. Selle aja jooksul möödus Europa Jupiteri ees (okupeeris gaasihiiglast) 10 eraldi korral.
Ja kolmel sellisel korral nägi meeskond, mis näis olevat pinnalt purskav vesi. Arvatakse, et need sajud ulatuvad kuni 200 km (125 miili) Europa lõunapiirkonnast, enne kui (oletatavasti) vihma pinnale tagasi sadestavad vesijää ja materjali sisemusest.
Vaatluse eesmärk oli uurida Europa võimalikku laiendatud atmosfääri (ehk eksosfääri). Töörühm kasutas meetodit, mida kasutati päikeseväliste planeetide ümbruse atmosfääri tuvastamiseks. Nagu selgitasid NASA pressiteates William Sparks Baltimore'i kosmoseteleskoobi teadusinstituudist (STScI) (ja meeskonna juht):
“Ekstrasolaarse planeedi atmosfäär blokeerib osa tähevalgusest, mis selle taga on. Kui Europa ümber on õhuke atmosfäär, võib see blokeerida osa Jupiteri valgust ja me võiksime seda näha siluetina. Ja nii otsisime neelduvust Europa jäseme ümber, kuna see läbis Jupiteri sileda näo. ”
Kui nad sama tehnikat kasutades Euroopat vaatasid, märkisid nad, et väikesed plekid pinnal olid tumedad, mis näitab UV-valguse neeldumist. See vastas eelmisele tööle, mille Lorenz Roth (Edela-uuringute instituut) ja tema teadlaste meeskond olid teinud 2012. aastal. Sel ajal tuvastasid nad tõendid veeauru päritolu Euroopa lõunapolaarjoonest.
Nagu nad oma tulemusi täpsustavas dokumendis - pealkirjaga “Mööduv veeaur Euroopa lõunapoolusel” - osutasid Rothi meeskond ka Hubble'i teleskoobi abil tehtud UV-vaatlustele. Märkides statistiliselt kokkulangevat vesiniku ja hapniku emissiooni hulka, järeldasid nad, et selle põhjuseks oli väljutatud veeauru purunemine Jupiteri kiirguse toimel (seda protsessi nimetatakse radiolüüsiks).
Ehkki nende meetodid erinesid, leidsid Sparks ja tema uurimisrühm ka tõendeid nende nähtavate veejoonte kohta, ja samas kohas mitte vähem. STIS-i värskeima teabe põhjal asub suurem osa nähtavatest künkadest Kuu lõunapolaarpiirkonnas, teine näib paiknevat ekvatoriaalpiirkonnas.
"Kui me arvutame täiesti erineval viisil materjali koguse, mida nende neeldumisfunktsioonide loomiseks vaja läheb, on see üsna sarnane sellega, mille leidsid Roth ja tema meeskond," sõnas Sparks. “Massi hinnangud on sarnased, ploomide kõrguse hinnangud on sarnased. Kahe nähtava plummi kandidaadi laiuskraad vastab nende varasemale tööle. ”
Veel üks huvitav järeldus, mis tuleneb sellest ja 2012. aasta uuringust, on tõenäosus, et need veepinnad on vahelduvad. Põhimõtteliselt on Europa loodete poolt lukus olev maailm, mis tähendab, et Jupiteri transiidi ajal esitatakse meile alati sama külg. See tekkis üks kord 3,5 päeva jooksul, andes astronoomidele ja planeediteadlastele palju vaatamisvõimalusi.
Kuid tõsiasi, et mõnel hetkel on täheldatud prügimäge, mitte teistes, näib viitavat nende perioodilisele esinemisele. Lisaks üritas Rothi meeskond nädal pärast seda, kui nad sellest teatasid, Sparksi ja tema kolleegide täheldatud sulestiku. Kuid nad ei suutnud seda väidetavat veeallikat üles leida. Sellisena näib, et plummid, kui need on olemas, on lühiajalised.
Need leiud on äärmiselt olulised kahel põhjusel. Ühelt poolt on need täiendavad tõendid selle kohta, et Europa jäise pinna all on sooja veega soolane ookean. Teisest küljest osutavad nad, et igal tulevasel missioonil Euroopasse pääseb sellele soolase veega ookeanile kergemini.
Alates Galileo kosmoseaparaat viis läbi Jovia kuu moonduva lennugraafiku, teadlased on arvamusel, et Europa jäise pinna all asub sise ookean - vesi, mis sisaldab kaks kuni kolm korda rohkem vett kui kõik Maa ookeanid kokku. Jää hinnanguliselt võib paksus olla vahemikus 10–30 km (6–19 miili) - plastilise „sooja jää“ kihiga, mis suurendab selle kogupaksust 100 km-ni (60 miili).
Teades, et vesi jõuab perioodiliselt pinnale jää pragude kaudu, tähendaks, et mis tahes tulevane missioon (mis hõlmaks tõenäoliselt ka allveelaeva) ei peaks nii sügavale puurima. Ja kui arvestada, et Euroopa sisemist ookeani peetakse üheks meie parimaks panuseks maavälise elu leidmiseks, on kindlasti põnev uudis teadmine, et ookean on juurdepääsetav.
Ja kindlasti tekitavad uudised oma osa põnevusest inimestel, kes arendavad praegu NASA väljapakutud missiooni Euroopasse, mille plaan on käivitada millalgi 2020. aastatel. Nagu ütles Europa projekti personaliteadlane ja teaduskommunikatsiooni juht dr Cynthia B. Phillips kosmoseajakirjale e-posti teel:
„See uus avastus, milles kasutatakse Hubble'i kosmoseteleskoobi andmeid, on intrigeeriv andmepunkt, mis aitab toetada ideed, et tänapäeval on Euroopas aktiivsed plätud. Ehkki see pole absoluutne kinnitus, on uus Sparks jt. tulemus koos Roth jt varasemate tähelepanekutega. (kasutatakse ka HST-d, kuid teistsugust tehnikat) on kooskõlas katkendlike pritsidega, mis väljutavad veeauru Euroopa lõunapoolkerast. Selliseid vaatlusi on Maalt raske teha isegi Hubble'i korral ja seega jäävad need tulemused vaieldamatuks.
„Plummide olemasolu või puudumise kontrollimiseks Euroopas ning ka selle jäise ookeanimaailma paljude muude saladuste uurimiseks on vaja Jupiteri süsteemi spetsiaalset kosmoselaeva. NASA kavatseb praegu saata Euroopasse mitme lennuga kosmoselaeva, mis teeks järgmisel kümnendil palju lähedasi möödasõite Euroopast. Kosmoseaparaadi võimas teadusinstrumentide komplekt suudab enneolematute üksikasjadega uurida Euroopa pinda ja aluspinda ning kui plüüsid on olemas, saab ta neid vahetult jälgida ja isegi nende koostist potentsiaalselt mõõta. Kuni Euroopa kosmoselaev on paigas, jäävad maapealsed vaatlused, näiteks uued Hubble'i kosmoseteleskoobi tulemused, meie parimaks tehnikaks Jupiteri salapärase kuu vaatlemisel. "
Loomulikult oli Sparksil selge, et see uusim teave ei olnud täiesti lõplik. Ehkki ta usub, et tulemused olid statistiliselt olulised ja et andmetes ei olnud artefakte, oli ta siiski ka rõhutanud, et ultraviolettkiirguse lainepikkuses tehtud vaatlused on keerulised. Seetõttu on vaja midagi täiendavat tõendusmaterjali, enne kui midagi lõplikult öelda saab.
Tulevikus loodetakse, et edaspidine vaatlus aitab kinnitada veepuude olemasolu ja kuidas need oleksid võinud aidata luua Euroopa „kaose maastiku”. Tulevased missioonid, nagu NASA James Webbi kosmoseteleskoop (plaanitakse käivitada 2018. aastal), võiksid aidata kinnitada plume aktiivsust, jälgides Kuu infrapunalainepikkustel.
Nagu ütles NASA Washingtoni peakorteri astrofüüsika osakonna direktor Paul Hertz:
„Hubble ainulaadsed võimalused võimaldasid tal neid hõngu jäädvustada, näidates taas, et Hubble on võimeline tegema tähelepanekuid, mida ta polnud kunagi varem kavandanud. See vaatlus avab võimaluste maailma ja ootame tulevasi missioone - näiteks James Webbi kosmoseteleskoopi - selle põneva avastuse järelmeetmeteks. ”
Teiste meeskonnaliikmete hulka kuulub Britney Schmidt, Atlanta Georgia Tehnikainstituudi maa- ja atmosfääriteaduste kooli abiprofessor; ja Jennifer Wiseman, NASA Goddardi kosmoselennukeskuse vanem Hubble'i teadlane Marylandis Greenbeltis. Nende tööd avaldatakse ajakirja 29. septembri numbris Astrofüüsikaline ajakiri.
Ja kindlasti nautige seda NASA videot selle põneva leiu kohta:
