У разі підтвердження виверження цього крижаного супутника Юпітера може запропонувати нові шляхи для дослідження океану, що лежить під його поверхнею.

тіньові

Астрономи, що використовують космічний телескоп "Хаббл", знайшли нові докази того, що океан під поверхнею Європи, крижаний місяць Юпітера, може періодично випускати в космічний простір шлейфи водяної пари, заявили вчені на прес-конференції в НАСА в понеділок. Результати свідчать про те, що океан Європи, який, як вважається, був похований під приблизно 100 кілометрами льоду, міг би приховувати життя - і бути більш доступним для цікавих астробіологів - ніж раніше вважалося. Результати будуть представлені у наступному випуску The Astrophysical Journal.

"Якщо з Європи з'являються шлейфи, це дуже важливо", - каже керівник дослідження Вільям Спаркс, астроном Наукового інституту космічного телескопа в Балтіморі, штат Меріленд. "Оскільки це означає, що ми могли б дослідити цей океан для органічної хімії або навіть ознак життя, не маючи необхідності пробивати невідому кількість миль льоду". Пару пари також припускають, що в Європі може бути приховане потужне джерело енергії, яке можна використати живими істотами.

Використовуючи спектрограф візуалізації космічного телескопа Хаббл (STIS), Спаркс та його команда спостерігали Європу 10 разів, коли вона перетинала обличчя Юпітера в період з кінця 2013 року до початку 2015 року. Дивлячись в ультрафіолетовому світлі, оскільки крижана поверхня Європи виглядає дуже темною, вони шукав тіні від пари пари на тлі підсвічування яскравих, м’яких хмарних пейзажів Юпітера. Болісний аналіз та обробка зображень тричі показали те, що здавалося, ультрафіолетові тіні, що піднімаються над південною верхівкою європейського горизонту. За підрахунками, якби вони були шлейфами пари, вони могли б містити кілька мільйонів кілограмів матеріалу і простягатися приблизно на 200 кілометрів над поверхнею Європи.

Це не вперше, коли вчені спостерігають шлейфи в Європі. Група дослідників на чолі з Лоренцом Ротом, астрономом Королівського технологічного інституту в Стокгольмі, спостерігала, як вважають, єдиний шлейф подібного розміру, який знаходився в тому ж місці в 2012 році. Ці результати, опубліковані в Science у 2013 році, вони також базуються на вимірах, проведених за допомогою інструмента STIS Хаббла. Але замість того, щоб побачити тіні, результати виявили ультрафіолетові випромінювання біля південного полюса Європи того, що могло бути воднем і киснем - саме те, що зробить шлейф водяної пари, коли його атомні елементи дисоціюють під час бомбардування частинками, що потрапили в потужне магнітне поле Юпітера.

Однак пізніше передбачувані шлейфи, які спостерігала команда Рота, зникли, і вони не фігурували в архівних даних чи в жодному з пошуків, проведених іншими телескопами - до цього часу. Деякі вважали, що, можливо, шлейфи з'явилися лише тоді, коли Європа досягла найдальшого краю своєї орбіти, куди могли влетіти колективні сили тяжіння Юпітера та інших супутників, створюючи "потепління" всередині Європи, відкриваючи тріщини та танучи лід для витіснення. води в космос. А може, це була разова подія, яку створив невиявлений астероїд або комета, яка потрапила на поверхню Європи. Деякі скептики припустили, що вчені "голодні шлейфу" і піддалися парейдолії, тенденції людського розуму знаходити закономірності в хаосі та проектувати значення на безглуздий шум.

З новими відкриттями команди Спаркс гіпотеза "потепління припливу" втрачає силу, оскільки спостерігаються можливі шлейфи не виникають, коли припливне потепління Європи має бути найсильнішим. Це означає, що, якщо є парові шлейфи, на даний момент їм бракує очевидного джерела тепла, щоб врахувати спостережувані розміри та їх таємничу періодичність. Так само, оскільки команда Sparks регулярно спостерігала за шлейфами, думка про те, що це була "разова подія", також втрачає вагу. Поки ці гіпотези всуваються у жолоб, ширша ідея, що шлейфи - це ілюзія, залишається твердо обговорюваною. Обидва виявлення знаходяться на межі того, що є статистично значущим, і походять від одного і того ж приладу в одному телескопі - який, без сумніву, є найбільш використовуваним і найбільш глибоко зрозумілим з усіх обсерваторій в історії.

"Цей має такі самі шанси бути реальним, як і попередні виявлення", - говорить Брітні Шмідт, вчений-планетарій з Інституту технологій штату Джорджія, який не брав участі у дослідженні. “Обидва результати показали статистично значущі сигнали на подібному рівні, тому я досить нейтральний. Я думаю, нам слід очікувати, що будуть шлейфи пари або щось подібне. Але я не впевнений, чи ці вияви досить чутливі, щоб раз і назавжди покінчити з сумнівами ".

Спаркс визнає, що результати його команди залишаються неприємно розмитими. "Ці спостереження знаходяться на межі того, що може зробити Хаббл", - говорить він. “Ми не знаємо жодної іншої інструментальної причини, яка може спричинити ці події, і вони є статистично значущими, але ми залишаємось обережними. Ми не претендуємо на те, що продемонстрували існування шлейфу, а навпаки, ми надали докази, які вказують на те, що така діяльність може відбуватися ".

Цей запобіжний захід є виправданим, враховуючи, що наявність (або відсутність) шлейфу в Європі може глибоко змінити майбутнє міжпланетних розвідок, перенаправивши мільярди доларів на фінансування нових розвідувальних місій. Європа, розмір якої приблизно дорівнює Місяці Землі, безсумнівно, має океан, враховуючи величезну кількість доказів, зібраних різними космічними кораблями та телескопами протягом десятиліть. Деякі моделі підраховують, що він може бути в 10 разів глибшим і втричі об'ємнішим, ніж океан Землі, і що він, ймовірно, зберігався у своєму рідкому стані мільярди років.

Ці характеристики роблять супутник Сатурна Енцелад зовсім іншим - інший світ з океаном, здатним виробляти шлейфи, які, як ми знаємо, існують у космічному просторі, - який вперше спостерігався при витісненні водяної пари з його південного полюса в 2004 році орбіталом Кассіні. Дослідження шлейфу Кассіні дали дивовижні результати, включаючи непряме виявлення гідротермальних отворів на прихованому морському дні Місяця. Тим не менш, Енцелад у шість разів менший за Європу, що вдвічі більше відстані від Землі, і може мати набагато менший підземний резервуар, який може бути просто невеликим тимчасовим резервуаром води, що утворюється після відтавання внаслідок припливного потепління, спричиненого Сатурном. Зрештою, більшість астробіологів, мабуть, воліли б вивчати Європу, особливо якщо їм не доведеться спочатку пробиватись через товстий крижаний дах.

Тим не менше, немає гарантії, що шлейфи Європи, якщо вони будуть підтверджені, пов'язані з підземним океаном. Натомість вони можуть бути результатом плям, що тануть у верхній корі, можливо, утворюючись у регіонах "хаотичного рельєфу" на гребневій, заповненій тріщинами поверхні Європи. Там лід розбився на брудні зіткнулися блоки, знизу виливається більш м’який, гарячий матеріал. За словами Шмідта, плямиста і активна поверхня Європи може бути причиною не вивчення її шлейфів порівняно з Енцеладом, який має відносно інертну кору, незважаючи на переломи, що виділяють шлейф на південному полюсі. "Через геологію Енцеладу трохи очевидно, де була діяльність", - говорить Шмідт. "В Європі всюди активна діяльність, яка може спричинити парові шлейфи або ускладнити розслідування".

Однак перше спостереження за шлейфом, зроблене командою Рота, вже допомогло спрямовувати довгострокові плани НАСА на більш надійне дослідження Європи. За останні роки місія на цьому Місяці швидко прогресувала від мрії до затвердження Конгресом США і вже запланована до запуску в 2020-х рр. Сучасна конструкція космічного корабля НАСА включає набір з дев'яти приладів, всі призначені для виявлення та вивчення шлейфів та для інших звичайних наукових досліджень. Європейське космічне агентство також будує зонд під назвою Jupiter Icy Moons Explorer для дослідження Європи, який розпочнеться в 2022 році.

Щоб мінімізувати вплив радіації, яка може пошкодити космічні кораблі, що наближаються до Європи, запланована місія НАСА не буде обертатись навколо Місяця, а натомість пролетить, під час серії зустрічей, призначених для паріння над поверхнею майже з усіх можливих кутів. Якщо існують пари пари, космічний корабель міг ідентифікувати свої джерела і навіть брати прямі проби для визначення їх складу, щоб відстежувати ознаки життя, які можуть процвітати або просто існувати під поверхнею.

Біля Юпітера вже є космічний корабель NASA під назвою Juno, який має потужний ультрафіолетовий спектрометр, який можна використовувати для підтвердження того, чи випромінює Європа шлейфи. Але Юнона перебуває на полярній орбіті навколо Юпітера, яка погано підходить для вивчення супутників планети, і навіть якщо б вона була в іншому місці, NASA вважає, що вона недостатньо стерилізована для близьких зустрічей зі світом, який потенційно може прийняти життя. "Ми доклали максимум зусиль, щоб переконатись, що космічний корабель не наближався до Європи, тому що ми хотіли захистити Європу від забруднення", - говорить Курт Нібур, науковий співробітник НАСА для місій на зовнішніх планетах.

За відсутності підтвердження та досліджень міжпланетних зондів, додаткові докази того, що шлейфи справжні, можуть бути отримані завдяки постійному спостереженню Хаббла або подальшим спостереженням за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба, який планується запустити в 2018 році. Команда Sparks спостерігав ще два транзити Європи, хоча аналіз його даних залишається неповним. Як варіант, він каже: "Інше, що може підтвердити це, було б, якщо хтось із абсолютно незалежною технікою спостереження дасть незмінні результати".

З лютого цього року Лукас Паганіні, член НАСА астроном Католицького університету Америки, робить саме це: шукає тіні від шлейфу пари Європи в ближньому інфрачервоному світлі за допомогою одного з подвійних 10-метрових телескопів. з обсерваторії Кек на Мауна-Кеа, Гаваї.

"Є багато людей, які заперечують існування шлейфів без жодної реальної причини", - говорить він. «Зовсім не божевільно стверджувати, що шлейфи існують, і навіть говорити, що вони поширені на крижаних місяцях. Це не так, якби хтось намагався цим прославитись, кажучи, що є виявлення ". В огляді результатів, які будуть представлені на засіданні Американського астрономічного товариства в жовтні, Паганіні зазначає, що бачив багато "крутих речей" у даних Кека, але нічого, що змушує його назавжди виключити останні звіти про шлейф - або що-небудь, що їх підтверджує–.