Należąca do NASA sonda kosmiczna Europa Clipper zbada, czy lodowy księżyc Jowisza może wspierać życie pozaziemskie

Odkrycie życia pozaziemskiego byłoby jednym z najgłębszych odkryć naukowych i filozoficznych, jakiego kiedykolwiek dokonał nasz gatunek. Ale tak wielkie odkrycie nie będzie łatwe. Naszym punktem wyjścia jest najpierw przeszukanie innych światów oznaki zamieszkaniaczyli potencjał istnienia życia.

NASA właśnie to robi: 10 października wystrzeliwuje statek kosmiczny w stronę Europy, księżyca Jowisza, w którym znajduje się dwukrotnie więcej wody niż wszystkie ziemskie oceany razem wzięte. Ocean Europy ma głębokość od 60 do 150 kilometrów i jest ukryty pod zewnętrzną skorupą lodu ma grubość od 15 do 25 kilometrów. Dowód na ocean zaczął się montować począwszy od końca lat 90-tych.

The Misja Europa Clipper będzie wyposażonych w dziewięć instrumentów przeznaczonych do oceny czy ten oceaniczny świat nadaje się do zamieszkania. Miejsce może nadawać się do zamieszkania przez całe życie, jakie znamy, jeśli dostępne są trzy składniki: woda w stanie ciekłym, energia i związki zawierające węgiel zwane substancjami organicznymi.

Ziemia tętni życiem od prawie czterech miliardów lat, mimo że nie mniej niż pięć dużych masowych wymierań. Na naszej planecie występuje mnóstwo wody i substancji organicznych światło słoneczne napędza fotosyntezę w roślinach, umożliwiając im wytwarzanie cukrów, które przedostają się do królestwa zwierząt poprzez gatunki roślinożerne.

Jednak słony ocean Europy jest już poniżej głębokości kilkuset metrów czarny jak smoła, co oznacza, że ​​fotosynteza nie ma tam szans. Oto dlaczego w 1977 rkiedy naukowcy zbadali jeszcze głębiej, na głębokość prawie 2500 metrów, gorący punkt wulkaniczny na dnie morskim Pacyfiku, ze zdumieniem odkryli, że wokół kwitnie życie kominy hydrotermalne.

Życie na tej głębokości nie jest napędzane fotosyntezą, ale przez chemosyntezęsposób, w jaki organizmy uzyskują energię z reakcji chemicznych. Światło słoneczne nie było już warunkiem zamieszkania.

Woda w oceanie Europy pozostaje płynna dzięki nagrzewaniu poprzez tarcie. To nagrzewanie zachodzi, ponieważ Europa ulega rozciągnięciu, a następnie rozluźnieniu w wyniku interakcji z grawitacją Jowisza na swojej orbicie wokół gigantycznej planety. Aby ocean Europy nadawał się do zamieszkania, stały dopływ składników jest potrzebny, aby umożliwić zajście jakiejś formy chemosyntezy.

Jeśli te składniki istnieją, mogą pochodzić z kominów hydrotermalnych na skalistym dnie morskim Europy, takich jak te na Ziemi, lub z materiału przedostającego się przez lodową skorupę, czyli „sufit morski”, jeśli wolisz. Nie wiemy jeszcze, czy te mechanizmy są prawdopodobne, dlatego potrzebujemy więcej danych z wielu różnych punktów widzenia.

Jest na to coraz więcej dowodów smugi materiału uciekają z powierzchni Europy w przestrzeń kosmiczną. Jeśli ten materiał pochodzi z oceanu, pomiar jego składu dałby nam wgląd w możliwość zamieszkania w tym oceanie.

Długa droga do Europy

Naukowcy opowiadali się za misją do Europy co najmniej od lat 90. XX wieku. NASA Europa Orbiter została odwołana w 2002 roku, a następnie ambitna Orbiter lodowych księżyców Jowisza (Jimo) w 2005 roku, który miał okrążać księżyce Europa, Ganimedes i Kallisto.

W 2008 roku NASA i Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) zaproponowały Misja w układzie Europa Jowisz — Laplace (EJSM-Laplace)którego celem było wysłanie orbiterów na Europę i Ganimedes.

Obydwa zostały odwołane w 2011 roku, ale powstały z popiołów Eksplorator lodowych księżyców Jowisza (sok) oraz należący do NASA Europa Clipper. Juice wystartuje w kwietniu 2023 r. i dotrze w lipcu 2031 r., natomiast Europa Clipper wystartuje 10 października i dotrze w kwietniu 2030 r. – wcześniej niż Juice, ponieważ wystartuje na mocniejszej rakiecie. Obydwa statki kosmiczne będą znajdować się w układzie Jowisza jednocześnie przez trzy lata, co ostatecznie nie odbiega od planu EJSM-Laplace.

Europa Clipper nie okrąży Europy, zamiast tego sprytnie okrąży Jowisza w taki sposób, że przeleci nad Europą 44 razy, tworząc ostatecznie pełny globalny skan Księżyca. Sonda zawiera dziewięć gotowych instrumentów naukowych daj nam kompleksowe zrozumienie oceanu Europy, jego geologii i obecnego stanu aktywności.

Główna misja NASA brzmi: „Głównym celem naukowym Europe Clippera jest ustalenie, czy pod powierzchnią lodowego księżyca Jowisza, Europy, znajdują się miejsca, w których może istnieć życie”.

Podczas przelotów instrumenty pola magnetycznego pomogą określić głębokość i zasolenie oceanu, podobnie jak spektrometria mas „smakować” pióropuszy aby zobaczyć ich skład, radar penetrujący ziemię może sprawdzić, czy wewnątrz skorupy znajduje się woda, co pomaga nam zrozumieć, czy materiały są wymieniane z oceanu na powierzchnię. Instrumenty na podczerwień przeskanuje powierzchnię w poszukiwaniu sygnatur materiałów organicznych, które mogą wyciekać, a także wykona obrazowanie termowizyjne.

Przez dziesięciolecia planetolodzy wskazywali na światy oceaniczne, takie jak Europa, jako potencjalne siedliska życia. Europa Clipper nie jest w stanie bezpośrednio wykryć życia, ale stanowi pierwszą dedykowaną misję ludzkości mającą na celu badanie świata oceanicznego i poszukiwanie oznak nadających się do zamieszkania.

Jeśli jest choćby ślad, że istnieje tam materia życia, lądownik powierzchniowy będzie można zbadać głębiej, a obserwacje powierzchniowe zebrane przez Clippera będą niezbędne do planowania tej misji. I jak zawsze, odnosi się to tylko do życia, jakie znamy.

Ten artykuł został ponownie opublikowany z Rozmowa na licencji Creative Commons. Przeczytaj oryginalny artykuł.