Otkad je Galileo sonda je pružila uvjerljive dokaze za postojanje globalnog oceana ispod površine Europe devedesetih, znanstvenici su se pitali kada bismo mogli poslati još jednu misiju na ovaj ledeni mjesec i tražiti moguće znakove života. Većina ovih koncepata misije zahtijeva orbiter ili zemlja, nego što će proučavati površinu Europe, pretražujući na ledenoj ploči tragove biosignatura iznutra.
Nažalost, površina Europe stalno je bombardirana zračenjem, što bi moglo promijeniti ili uništiti materijal koji se transportira na površinu. Korištenje podataka iz Galileo i Voyager 1 svemirske letjelice, tim znanstvenika nedavno je izradio kartu koja pokazuje kako zračenje varira na površini Europe. Slijedom ove karte buduće misije poput NASA-inog Europa Clipper moći će pronaći mjesta na kojima biosignature najvjerojatnije još uvijek postoje.
Kao što je otkrilo mnoge misije proučavanjem površine Europe, Mjesec doživljava periodične razmjene između unutrašnjosti i površine. Ako u njezinom unutarnjem oceanu postoji život, tada bi se biološki materijal teoretski mogao iznijeti na površinu gdje bi se mogao proučavati. Budući da je zračenje iz Jupiterovog magnetskog polja uništilo ovaj materijal, znajući gdje je najintenzivniji, koliko duboko ide i kako bi mogao utjecati na unutrašnjost, sva su važna pitanja.
Kao što je Tom Nordheim, znanstvenik u NASA-inom laboratoriju za mlazni pogon, objasnio u nedavnom NASA-ovom saopćenju za javnost:
"Ako želimo razumjeti što se događa na površini Europe i kako se to povezuje s oceanom ispod, moramo razumjeti zračenje. Kada ispitujemo materijale koji su nastali iz podzemlja, što gledamo? Da li nam ovo govori što se nalazi u oceanu, ili se to dogodilo s materijalima nakon što su zračili? "
Da bi riješili ovo pitanje, Nordheim i njegovi kolege ispitali su podatke iz GalileoLetjelice Europe i elektronska mjerenja od NASA-inih Voyager 1 letjelica. Nakon što su pažljivo pogledali elektrone koji eksplodiraju Mjesečevu površinu, Nordheim i njegov tim otkrili su da se doze zračenja razlikuju ovisno o lokaciji. Najoštrije zračenje koncentrirano je u zonama oko ekvatora, a radijacija se smanjuje bliže polovima.
Studija koja opisuje njihova otkrića nedavno se pojavila u znanstvenom časopisu Priroda pod naslovom „Očuvanje potencijalnih biosignata u plitkom podzemlju Europe“. Studiju je vodio Nordheim, a koautor su Kevin Hand (također s JPL) i Chris Paranicas iz laboratorija primijenjene fizike Johnsa Hopkinsa u Laurelu, Maryland.
"Ovo je prvo predviđanje razine zračenja u svakoj točki na površini Europe i važna je informacija za buduće misije u Europi", rekao je Paranicas. Sad kad znanstvenici znaju gdje mogu pronaći regije koje su najmanje izmijenjene zračenjem, moći će odrediti područja istraživanja za Europa Clipper, misija koju vodi JPL, a koja bi se trebala pokrenuti već 2022. godine.
Za vrijeme svoje studije, Nordheim i njegov tim otišli su dalje od uobičajene dvodimenzionalne karte kako bi izradili 3D modele koji su ispitivali koliko daleko ispod površine prodire zračenje. Kako bi testirali koliko dubokog organskog materijala treba sahraniti da bi preživjeli, Nordheim i njegov tim testirali su utjecaj zračenja na aminokiseline (osnovni građevni blokovi proteina) kako bi otkrili kako će Europa izloženost zračenju utjecati na potencijalne biosignacije.
Rezultati pokazuju koliko će duboki znanstvenici morati iskopati ili izbušiti tijekom potencijalne buduće misije Europa da bi pronašli bilo kakve biosignature koje bi se mogle sačuvati. U zonama s najvećim zračenjem oko ekvatora dubina na kojoj se mogu naći biosignaturi kretala se u rasponu od 10 do 20 cm (4 do 8 inča). Na srednjim i visokim širinama, bliže polovima, dubina se smanjuje na oko 1 cm (0,4 inča). Kao što je Ruka naznačila:
„Zračenje koje bombardira površinu Europe ostavlja otisak prsta. Ako znamo kako taj otisak izgleda, možemo bolje razumjeti prirodu bilo koje organske tvari i mogućih biosignatura koje bi se mogle otkriti budućim misijama, bilo da se radi o svemirskim brodovima koji lete ili slete u Europu. "
Kada Europa Clipper misija doseže sustav Jovian, svemirska letjelica će orbitirati oko Jupitera i izvesti oko 45 bliskih letača Europe. Napredni skup znanstvenih instrumenata uključuje fotoaparate, spektrometre, plazme i radarske instrumente koji će istražiti sastav Mjesečeve površine, njen ocean i materijal koji je izbačen s površine.
„Misijski tim Europa Clipper-a ispituje moguće putove u orbiti, a predložene rute prolaze kroz mnoge regije Europe koje imaju nižu razinu zračenja“, rekao je Hand. "To je dobra vijest za pregled potencijalno svježeg oceanskog materijala koji nije uveliko modificiran otiskom prsta."
S ovom novom mapom zračenja, tim misije će moći suziti spektar mogućih istraživačkih mjesta. To će, zauzvrat, povećati vjerojatnost da će misija orbite uspjeti riješiti višedesetljetne misterije o tome postoji li ili ne postoji život u Jovianovom sustavu.
