Od té doby Galileo sonda poskytla přesvědčivé důkazy o existenci globálního oceánu pod povrchem Europy v 90. letech minulého století, vědci si kladli otázku, kdy bychom mohli být schopni vyslat další misi na tento ledový měsíc a hledat možné známky života. Většina z těchto konceptů misí vyžaduje orbiter nebo přistávací modul, který bude studovat povrch Evropy a hledat v ledovém příkrovu známky biologických podpisů objevených z nitra.
Bohužel povrch Europy je neustále bombardován radiací, která by mohla pozměnit nebo zničit materiál transportovaný na povrch. Pomocí dat zGalileoa Cestování 1 kosmická loď, tým vědců nedávno vytvořil mapu který ukazuje, jak se záření mění na povrchu Evropy. Sledováním této mapy získáte budoucí mise jako NASA Evropa Clipper budou schopni najít místa, kde s největší pravděpodobností stále existují biologické podpisy.
Jak odhalilo mnoho misí při studiu povrchu Europy, Měsíc zažívá periodické výměny mezi vnitřkem a povrchem. Pokud je v jeho vnitřním oceánu život, pak by se biologický materiál teoreticky mohl dostat na povrch, kde by mohl být studován. Vzhledem k tomu, že záření z Jupiterova magnetického pole by tento materiál zničilo, je důležité vědět, kde je nejintenzivnější, jak hluboko sahá a jak by mohlo ovlivnit vnitřek.
Umělcův dojem vody vyvěrající z vnitřního oceánu Evropy a prorážející povrchový led. Poděkování: NASA/JPL-Caltech
Jak vysvětlil Tom Nordheim, vědecký pracovník v laboratoři Jet Propulsion Laboratory NASA, v nedávné NASA tisková zpráva :
„Pokud chceme porozumět tomu, co se děje na povrchu Europy a jak to souvisí s oceánem pod ním, musíme porozumět radiaci. Když zkoumáme materiály, které vystoupily z podpovrchu, na co se díváme? Říká nám to, co je v oceánu, nebo se to stalo s materiály poté, co byly vyzářeny?'
K vyřešení této otázky Nordheim a jeho kolegové zkoumali data zGalileoprůlety kolem Evropy a měření elektronů z NASACestování 1kosmická loď. Poté, co se Nordheim a jeho tým pozorně podívali na elektrony odrážející povrch Měsíce, zjistili, že dávky záření se liší podle místa. Nejdrsnější záření se koncentruje v zónách kolem rovníku a záření se zmenšuje blíže k pólům.
Studie, která popisuje jejich zjištění, se nedávno objevila ve vědeckém časopisePřírodapod názvem ' Zachování potenciálních biologických signatur v mělkém podpovrchu Evropy “. Studii vedl Nordheim a jejími spoluautory jsou Kevin Hand (také s JPL) a Chris Paranicas z Johns Hopkins Applied Physics Laboratory v Laurel, Maryland.
Umělecký koncept mise Europa Clipper. Poděkování: NASA/JPL
'Toto je první předpověď úrovně radiace v každém bodě na povrchu Europy a je to důležitá informace pro budoucí mise Europy,' řekl Paranicas. Nyní, když vědci vědí, kde najít oblasti nejméně pozměněné radiací, budou moci určit oblasti pro studiumEvropa Clipper, mise vedená JPL, která by měla být zahájena již v roce 2022.
V zájmu své studie Nordheim a jeho tým překročili konvenční dvourozměrnou mapu a vytvořili 3D modely, které zkoumaly, jak hluboko pod povrch záření proniká. Aby otestoval, jak hluboko by musel být organický materiál pohřben, aby přežil, Nordheim a jeho tým testovali účinek záření na aminokyseliny (základní stavební kameny pro bílkoviny), aby zjistili, jak vystavení Europy záření ovlivní potenciální biologické podpisy.
Výsledky naznačují, jak hluboko budou muset vědci kopat nebo vrtat během potenciální budoucí mise přistávacího modulu Europa, aby našli jakékoli biologické podpisy, které by mohly být zachovány. V zónách s nejvyšší radiací kolem rovníku se hloubka, ve které bylo možné nalézt biologické podpisy, pohybovala od 10 do 20 cm (4 až 8 palců). Ve středních a vysokých zeměpisných šířkách, blíže k pólům, se hloubky zmenšují na asi 1 cm (0,4 palce). Jak naznačila ruka:
„Záření, které bombarduje povrch Evropy, zanechává otisk prstu. Pokud víme, jak otisk prstu vypadá, můžeme lépe porozumět povaze jakýchkoli organických látek a možných biologických podpisů, které by mohly být detekovány budoucími misemi, ať už jde o kosmické lodě, které prolétají nebo přistávají na Europě.“
Umělcův dojem oblaku vodní páry na Evropě. Poděkování: NASA/ESA/K. Retherford/SwRI
KdyžEvropa Clippermise dosáhne systému Jovian, bude sonda obíhat kolem Jupiteru a provede asi 45 blízkých průletů kolem Europy. Jeho pokročilá sada vědeckých přístrojů bude zahrnovat kamery, spektrometry, plazmové a radarové přístroje, které budou zkoumat složení povrchu Měsíce, jeho oceánu a materiálu, který byl z povrchu vyvržen.
„Misní tým Europa Clipper zkoumá možné dráhy oběžné dráhy a navrhované trasy procházejí mnoha regiony Evropy, které zažívají nižší úrovně radiace,“ řekl Hand. 'To je dobrá zpráva pro pohled na potenciálně čerstvý oceánský materiál, který nebyl výrazně pozměněn otiskem prstu radiace.'
S touto novou radiační mapou bude tým mise schopen zúžit rozsah možných výzkumných míst. To zase zvýší pravděpodobnost, že mise orbiteru bude schopna vyřešit desítky let starou záhadu, zda v systému Jovian existuje život či nikoli.