Uzun süredir şüphelenilen şey doğrulandı: Jüpiter’in Moon Europa'sında su var. Son yıllarda dış Güneş Sistemi hakkında daha fazla bilgi edindiğimiz gibi, Europa yaşam arayışında yüksek öncelikli bir hedef haline geldi. Bu keşifle NASA, Jüpiter'in en küçük Galilean ayına büyük bir kırmızı boğa gözü çizdi.
“Bilim adamları henüz sıvı suyu doğrudan tespit etmediyse de, bir sonraki en iyi şeyi bulduk: buhar formunda su.”
Lucas Paganini, NASA Gezegen Bilimcisi, Araştırma Lideri.
Bu keşiften önce, bilim adamlarının Europa'nın hayatı barındırma potansiyeli olduğuna dair bazı kanıtları vardı. Ay, Güneş Sistemi'ndeki herhangi bir nesnenin en pürüzsüz yüzeyine sahiptir, bu da bilim adamlarının bir yeraltı okyanusunda sıvı suya sahip olduğunu varsaymaya ve Jüpiter'den gelgit esnemesinin üzerinde donmaya devam etmesine neden oldu. Gelgit esnemesi, suyu sadece sıvı formda tutmakla kalmaz, hipoteze göre Dünya üzerindeki tektonik plakalara benzer buz plakası hareketi yaratır.
Europa’nın yüzeyindeki kahverengi lekeleri incelemekten daha fazla kanıt geldi. Bilim adamları, bunların yüzey altı okyanusundan yüzeye giden kimyasallar olduğunu varsaydılar. Bu, deniz tabanının yüzey ile etkileşime girebileceğini göstermektedir, bu da habitat hakkında düşünürken önemli bir husustur.
Sıvı tüylerin keşfi, Europa’nın potansiyel yaşanabilirliği konusundaki heyecan seviyesini artırdı.
Hubble, 2012 yılında, birçok kişinin donmuş yüzeydeki bir çatlaktan çıkan ve yaklaşık 200 km (120 mil) yüksekliğe kadar çıkan bir su buharı tüyü olarak yorumlandığını gösteren bir Europa görüntüsü yakaladı. (Karşılaştırma için Everest Dağı sadece 8,8 km yüksekliğindedir.) 2016 yılında Hubble'dan tüy öneren daha fazla kanıt vardı.
NASA’nın Galileo uzay aracı, 1995'ten 2003’e kadar Jüpiter’deki o uzay aracının Jüpiter’in manyetik alanındaki Europa’daki bozulmaları tespit etti. Bilim adamları, bu bozulmaları ayın donmuş yüzeyinin altında olabilecek tuzlu bir okyanusa bağlayabildi, çünkü tuzlu bir okyanus elektrik yapabilir.
Ayrıca Galileo uzay aracı, 1997'de Europa’nın yüzeyine 206 km (128 mil) kadar yaklaştı ve bazı araştırmacılar bunun aslında bir tüyden uçtuğunu öne sürdü.
Ancak tüm bu verilerde, suyun kesin bir keşfi yoktu. Şimdi bu değişti.
“Su buharının Europa üzerindeki ilk doğrudan tanımlaması, atom türlerinin orijinal tespitlerinin kritik bir doğrulaması…”
Lorenz Roth, Gökbilimci ve fizikçi, Stockholm'deki KTH Kraliyet Teknoloji Enstitüsü, ortak yazar.
NASA gezegensel bilim adamı Lucas Paganini liderliğindeki bir grup bilim adamı, Europa'da suyun keşfini açıklayan bir bildiri yayınladılar. Bildiri, “Europa'da büyük ölçüde sakin bir ortamda su buharı ölçümü” başlığını taşıyor. 18 Kasım'da Nature dergisinde yayınlandı.
Bir basın bülteninde Paganini, “Güneş sistemi üzerinde yaşam için üç şarttan ikisi olan temel kimyasal elementler (karbon, hidrojen, oksijen, azot, fosfor ve kükürt) ve enerji kaynakları bulunur. Ancak üçüncü - sıvı su - Dünya'nın ötesinde bulmak biraz zor. Bilim adamları henüz sıvı suyu doğrudan tespit etmediyse de, bir sonraki en iyi şeyi bulduk: buhar formunda su. ”
Paganini ve diğer bilim adamları, Olimpik yüzme havuzunu dakikalar içinde dolduracak kadar su tespit ettiklerini söylediler; yaklaşık 2360 kg / saniye (5202 lbs / sn.) Ayrıca suyun sadece seyrek göründüğünü bildirirler. “Benim için, bu çalışma ile ilgili ilginç olan şey, sadece suyun Avrupa üzerindeki ilk doğrudan tespiti değil, aynı zamanda tespit yöntemimizin sınırları dahilinde bulunmamasıdır.”
Sonuçlar, W.M. ile zaman gözlemlemekten kaynaklanmaktadır. Hawaii Keck Gözlemevi. 2016 ve 2017 yıllarındaki 17 gece gözlem boyunca, ekip su buharının zayıf ve belirgin sinyalini sadece bir kez buldu. Buhar, Jüpiter'in yörüngesinde olduğu gibi Europa'nın önde gelen yarımküresinde tespit edildi. (Europa, tıpkı Ay Dünya'ya olduğu gibi gelgitle Jüpiter'e kilitlenmiştir.)
Su, güneş radyasyonu ile etkileşime girdiğinde belirli frekanslarda kızılötesi ışık yayar. Bilim adamları Keck teleskopunda bir spektrograf kullanarak Europa'nın önde gelen yarım küresindeki kimyasal bileşimi ölçtüler.
KTH Royal Institute'dan bir gökbilimci ve fizikçi Lorenz Roth, “Europa'daki su buharının bu ilk doğrudan tanımlanması, atom türlerinin orijinal tespitlerimizin kritik bir doğrulamasıdır ve bu buzlu dünyada büyük tüylerin görünür esnekliğini vurgular” dedi. Stockholm'de 2013 Hubble çalışmasına öncülük eden ve bu son araştırmanın ortak yazarı olan teknoloji.
Roth, Europa'nın üzerinde bulunan suyu oluşturan bileşenlerin tespit edilmesinden bahsediyor. İlgi çekici olsa da, bu su keşfetmekle aynı şey değildir. Suyu bulmak için, ekip yer tabanlı Keck Gözlemevi'ni ve spektrografını kullanmak zorundaydı, çünkü mevcut hiçbir uzay aracı suyu tespit etme yeteneğine sahip değil.
Suyun sadece su bileşenlerinden ziyade su olduğunu belirlemek, özellikle Dünya'dan kolay değildir. Bu çalışmanın arkasındaki ekip Dünya'nın atmosferindeki su ile mücadele etmek zorundaydı ve bunu yapmak için karmaşık matematiksel modellemeye ve bilgisayar modellemeye güvendiler.
Takım, ayın gerçekten anlaşılması için Europa'ya bir misyonun gerekli olduğunu kabul etseler de sonuçlarına güveniyor.
Paganini’nin ekibinde Goddard gezegensel bir bilim adamı olan Avi Mandell “Yerdeki gözlemlerde olası kirleticileri gidermek için gayretli güvenlik kontrolleri yaptık” dedi. “Ama sonunda, gerçekten neler olup bittiğini görmek için Europa'ya yaklaşmamız gerekecek.”
Umarım bilim adamları - ve geri kalanımız - Europa’nın birçok sorusuna daha kesin yanıtlar almak için çok daha fazla beklemek zorunda kalmayacaklar. Europa Clipper, Ağustos 2019'da son tasarım aşamasına taşındı ve bir ara 2020'lerin ortalarında piyasaya sürülecek. Europa’nın gizemlerini araştırmak için bir dizi araç taşıyacak. En heyecanlısı, yere nüfuz eden radarı olabilir. Buzun içinden doğru görebilir ve bir yeraltı okyanusunun varlığını bir kez ve herkes için doğrulayabilir.
Bir yörüngede yeterli değilmiş gibi, bir Avrupalı inişten de bahsediliyor.
Kongre, 2019 yılında NASA'ya Clipper misyonunun bir parçası olarak bir lander geliştirmeye bakması için 195 milyon dolar verdi. NASA, muhtemelen kısmen Avrupa yüzeyinin inmesi zor bir ortam olduğu için para istemedi. Belki Kongre, inişlerin büyük miktarda kamu ilgisini çektiğini biliyordur.
Tabii ki, sorunlu olan sadece Europa'nın yüzey ortamı değil. Jüpiter'in etrafındaki radyasyon aşırıdır ve başarılı olmak için Europa Clipper, güvenliğe çekilmeden önce sadece belirli bir süre için Europa'ya yaklaşan geniş eliptik yörüngeleri takip etmek zorunda kalacaktır. NASA’nın Juno uzay aracı Jüpiter'in radyasyonuyla böyle mücadele ediyor.
Ancak yine de, Clipper herhangi bir tüyleri doğrudan görüntüleyebilecek ve hatta kütle spektrometreleri ile örnekleyebilecek. Ayrıca yüzeyi hiç olmadığı kadar ayrıntılı bir şekilde araştırabilecektir.
Yine de sabırlı olmalıyız. Juno'nun Jüpiter'e ulaşması beş yıl sürdü. Europa Clipper misyonu 2020'lerin ortalarında başlıyorsa, 2030 veya daha sonrasına kadar herhangi bir bilim sonucu alamayacağız.
Daha:
- Basın Bülteni: NASA Bilim Adamları Europa'da Su Buharını Onayladı
- Araştırma Raporu: Europa'da büyük ölçüde sakin bir ortamda su buharı ölçümü
- Uzay Dergisi Videosu: Jüpiter'in Buzlu Aylarını Keşfetmek. NASA’nın Europa Clipper ve ESA’nın SUYU
