Prošli tjedan, u utorak, 20. rujna, NASA je objavila da su iznijeli nekoliko zanimljivih otkrića o Jupiterovom ledenom mjesecu Europa. Temeljile su se na snimcima svemirskog teleskopa Hubble, čiji će detalji biti objavljeni sljedećeg tjedna. Nepotrebno je reći, od tada znanstvena zajednica i opća javnost čekaju sa zadahom.
Ranije danas (26. rujna) NASA je prekinula čekanje i objavila nalaze Hubblea tijekom NASA Live konferencije. Prema NASA-inom panelu, koji su sačinjavali članovi istraživačkog tima, ova posljednja misija promatranja Europe otkrila je dokaze o pljusci slane vode koji potiču s površine Europe. Ako je istina, to bi značilo da bi podzemni ocean Mjeseca bio pristupačniji nego što se mislilo.
Pomoću instrumenta Hubble-ovog svemirskog teleskopa za snimanje slike (STIS), tim je tijekom 15 mjeseci proveo promatranje Jupitera i Europe u ultra ljubičastom spektru. Za to vrijeme Europa je prolazila ispred Jupitera (okultivirao plinskog diva) u 10 zasebnih prigoda.
I u tri od tih prilika, tim je vidio kako se činilo da pljuskovi vode istječu s površine. Procjenjuje se da će ti pljuskovi doseći i do 200 km (125 milja) od južne regije Europa prije (vjerojatno) kiše na površinu, taložiti vodeni led i materijal iz unutrašnjosti.
Svrha je promatranja bila ispitati moguću produženu atmosferu Europe (aka. Egzosfere). Metoda koju je tim koristio bila je slična onoj koja se koristila za otkrivanje atmosfere oko ekstra-solarnih planeta. Kao što je William Sparks iz Instituta za svemirski teleskop (STScI) u Baltimoru (i vođa tima) objasnio u NASA-inoj izjavi za medije:
"Atmosfera ekstrasolarnog planeta blokira dio zvijezde koja se nalazi iza njega. Ako u Europi vlada tanka atmosfera, potencijalno može blokirati dio svjetla Jupitera, a mi bismo to mogli vidjeti kao siluetu. I tako smo tražili apsorpcijske karakteristike oko udova Europe dok je prolazio glatkim Jupiterovim licem. "
Kad su pogledali Europa primjenom iste tehnike, primijetili su da su mali mrlje na površini tamne, što ukazuje na apsorpciju UV svjetlosti. To je odgovaralo prethodnom radu Lorenz Roth-a (s Instituta za jugozapadno istraživanje) i njegovog tima istraživača u 2012. Tada su otkrili dokaze vodene pare iz jugoistočne polarne regije Europe.
Kao što su naveli u radu s detaljima o njihovim rezultatima - pod naslovom "Privremena vodena para na Južnom polu Europe", Rothov se tim također oslanjao na UV promatranja rađena pomoću Hubble teleskopa. Primjećujući statistički podudarnu količinu emisije vodika i kisika, zaključili su da je to rezultat raspršene vodene pare razdvojene Jupiterovim zračenjem (proces poznat kao radioliza).
Iako su se njihove metode razlikovale, Sparks i njegov istraživački tim također su pronašli dokaze o tim prividnim pljuskovima vode, ali na istom mjestu i ništa manje. Na temelju najnovijih informacija STIS-a, većina prividnih pljuskova nalazi se u mjesečevom južnom polarnom području, dok se drugi čini u ekvatorijalnoj regiji.
"Kada na sasvim drugačiji način izračunamo količinu materijala koja bi bila potrebna za stvaranje ovih svojstava apsorpcije, to je prilično slično onome što su pronašli Roth i njegov tim", rekao je Sparks. "Procjene za masu su slične, a procjene za visinu pljuskova slične su. Širina dvaju kandidata za izbore koje vidimo odgovara njihovom ranijem radu. "
Još jedan zanimljiv zaključak koji dolazi iz ove i studije iz 2012. vjerojatnost je da će ovi vodostaji biti isprekidani. U osnovi, Europa je svijet u zatvorenom položaju, što znači da nam se uvijek prikazuje ista strana kad prolazi Jupiterom. Ovaj okkus jednom u 3,5 dana, pružajući astronomima i planetarnim znanstvenicima obilje mogućnosti za gledanje.
Ali činjenica da su u nekim trenucima primijećeni pljuskovi, a ne u drugima, ukazuje na to da su oni periodični. Pored toga, Rothov tim pokušao je uočiti jedan od spotova koje su Sparks i njegovi kolege primijetili tjedan dana nakon što su ga prijavili. Međutim, nisu mogli pronaći ovaj navodni izvor vode. Kao takvo, čini se da su pljuskovi, ako postoje, kratkotrajni.
Ovi su nalazi neizmjerno važni iz dva razloga. S jedne strane, oni su daljnji dokaz da pod ledenom površinom Europe postoji toplovodni slani ocean. S druge strane, oni ukazuju da bi svaka buduća misija u Europi mogla pristupiti ovom morskom slanom moru s većom lakoćom.
Otkad je Galileo svemirske letjelice koje su letjele na mjesecu Jovian, znanstvenici su vjerovali da se unutarnji ledeni ocean nalazi ispod Europa ledene površine - one koja ima između dva i tri puta više vode nego svi svemirski okeani zajedno. Međutim, procjene debljine leda kreću se između 10 i 30 km (6–19 mi) debljine - duktilnim slojem „toplog leda“ koji povećava njegovu ukupnu debljinu na čak 100 km (60 mi).
Znajući da voda periodično izlazi na površinu pukotinama u ledu značilo bi da se buduća misija (koja bi vjerojatno uključivala podmornicu) ne bi trebala bušiti tako duboko. A s obzirom na to da se unutarnji ocean Europe smatra jednom od naših najboljih oklada za pronalazak izvanzemaljskog života, znajući da je ocean dostupan je zasigurno uzbudljiva vijest.
A vijest zasigurno izaziva popriličan uzbuđenje kod ljudi koji trenutno razvijaju NASA-ino predloženu Misiju u Europu, a koja bi trebala biti pokrenuta negdje u 2020-ima. Kao što je dr. Cynthia B. Phillips, znanstvena osoba i voditeljica znanstvenih komunikacija za projekt Europa, rekla za Space Magazine e-poštom:
„Ovo novo otkriće, koristeći podatke o svemirskom teleskopu Hubble, intrigantna je podatkovna točka koja pomaže pružiti podršku ideji da u Europi danas postoje aktivni plugovi. Iako nije apsolutna potvrda, novi Sparks i sur. rezultat, u kombinaciji s prethodnim opažanjima Roth i sur. (također pomoću HST-a, ali s drugačijom tehnikom), u skladu je s prisutnošću isprekidanih pljuvaca koji izbacuju vodenu paru iz južne hemisfere Europe. Takva je opažanja sa Zemlje teško izvesti, čak i sa Hubbleom, pa ti rezultati ostaju neuvjerljivi.
„Za potvrdu prisutnosti ili odsutnosti pljuskova na Europi, kao i za istraživanje mnogih drugih misterija ovog ledenog oceanskog svijeta trebat će poseban svemirski brod u Jupiterovom sustavu. NASA trenutno planira poslati višestruko leteću svemirsku letjelicu u Europu, što bi u idućem desetljeću moglo proći mnoge bliske prolaze. Moćni svemirski brod moćnih skupina znanstvenih instrumenata moći će proučavati površinu i podzemlje Europe bez presedana, a ako postoje pljusci, moći će ih izravno promatrati, pa čak i potencijalno mjeriti njihov sastav. Dok svemirska letjelica Europa ne bude uspostavljena, promatranja sa Zemlje, poput novih rezultata Hubble svemirskog teleskopa, ostat će naša najbolja tehnika promatranja Jupiterovog tajanstvenog mjeseca. "
Sparks je, naravno, bio jasan kako ovaj najnoviji podatak nije sasvim konačan. Iako vjeruje da su rezultati statistički značajni i da u podacima nema naznaka o artefaktima, također je naglasio da su opažanja provedena u UV valnoj duljini škakljiva. Stoga je potrebno više dokaza prije nego što se išta konačno može reći.
U budućnosti se nadamo da će buduće promatranje pomoći da se potvrdi postojanje vodenih vodostaja i kako bi ti mogli stvoriti Europa "kaos teren". Buduće misije, poput NASA-inog svemirskog teleskopa James Webb (koja bi trebala biti lansirana u 2018.), mogle bi pomoći potvrđivanju pljuvačke aktivnosti promatranjem mjeseca u infracrvenim valnim duljinama.
Kako je rekao Paul Hertz, direktor Odjela za astrofiziku u sjedištu NASA-e u Washingtonu:
"Jedinstvene mogućnosti Hubblea omogućile su mu da uhvati ove pljuske, još jednom pokazavši sposobnost Hubblea da daje opažanja kakva nikada nije bila stvorena. Ovo promatranje otvara nam se svijet mogućnosti i veselimo se budućim misijama - poput James Webb svemirskog teleskopa - koji će pratiti ovo uzbudljivo otkriće. "
Ostali članovi tima su Britney Schmidt, docentica na Školi za Zemlju i atmosferu na Georgia Institute of Technology u Atlanti; i Jennifer Wiseman, starija znanstvenica za Hubble u NASA-inom Goddard svemirskom letu u Greenbeltu u Marylandu. Njihovi će radovi biti objavljeni u broju od 29. rujna Astrofizički časopis.
I svakako uživajte u ovom NASA-ovom videu o ovom uzbudljivom otkriću:
