Νέα στοιχεία για υδατώδη λοφία στο φεγγάρι του Δία Europa

Το φεγγάρι του Δία Europa είναι ένας συναρπαστικός κόσμος. Στην επιφάνειά του, το φεγγάρι φαίνεται να είναι γδαρμένο και χαραγμένο με κοκκινωπό καφέ ουλές , οι οποίες τσουγκρίζουν σε όλη την επιφάνεια με ένα σταυρωτό μοτίβο. Αυτές οι «ουλές» χαράσσονται σε ένα στρώμα πάγου νερού, το οποίο θεωρείται ότι έχει πάχος τουλάχιστον μερικά χιλιόμετρα και καλύπτει έναν τεράστιο – και δυνητικά κατοικήσιμο – υποθαλάσσιο ωκεανό.

Οι ουλές που φαίνονται σε αυτήν την άποψη του φεγγαριού από τα αρχεία της αποστολής Galileo της NASA – βασισμένες σε εικόνες που ελήφθησαν από το διαστημικό σκάφος τη δεκαετία του 1990 – είναι μια σειρά από μεγάλες ρωγμές στην παγωμένη επιφάνειά του, που πιστεύεται ότι προκύπτουν καθώς ο Δίας ρυμουλκεί την Ευρώπη και σπάζει χωρίζοντας τον πάγο. Τα χρώματα που είναι ορατά στην επιφάνεια του φεγγαριού είναι αντιπροσωπευτικά της επιφανειακής σύνθεσης και του μεγέθους των κόκκων πάγου: κοκκινωπό-καφέ περιοχές, για παράδειγμα, περιέχουν υψηλές αναλογίες μη παγωμένων ουσιών, ενώ οι μπλε-λευκές περιοχές είναι σχετικά καθαρές.

Οι επιστήμονες επιθυμούν να εξερευνήσουν κάτω από την παχιά κουβέρτα πάγου της Ευρώπης, και μπορούν να το κάνουν έμμεσα αναζητώντας ενδείξεις δραστηριότητας που προέρχονται από κάτω. Μια νέα μελέτη, με επικεφαλής τον ερευνητή συνεργάτη της ESA Hans Huybrighs και δημοσιεύθηκε στο Geophysical Research Letters , έκανε ακριβώς αυτό. Με βάση προηγούμενες μελέτες μαγνητικού πεδίου από το Galileo, η μελέτη που βασίστηκε στην προσομοίωση αποσκοπούσε στην κατανόηση γιατί λιγότερα από τα αναμενόμενα ταχέως κινούμενα πρωτόνια – τα οποία είναι υποατομικά σωματίδια με θετικό φορτίο – καταγράφηκαν κοντά στο φεγγάρι κατά τη διάρκεια ενός από τα flybys του φεγγάρι που πραγματοποιήθηκε από τον καθετήρα Galileo το 2000.

Οι ερευνητές το έθεσαν αρχικά στην Ευρώπη, αποκρύπτοντας τον ανιχνευτή και αποτρέποντας τη μέτρηση αυτών των συνήθως άφθονων φορτισμένων σωματιδίων. Ωστόσο, ο Hans και οι συνάδελφοί του διαπίστωσαν ότι μέρος αυτής της εξάντλησης των πρωτονίων οφειλόταν σε ένα λοφίο υδρατμών που πυροβολήθηκε στο διάστημα. Αυτό το λοφίο διέκοψε τη λεπτή, λεπτή ατμόσφαιρα της Ευρώπης και διαταράσσει τα μαγνητικά πεδία της περιοχής, αλλάζοντας τη συμπεριφορά και τον επιπολασμό των κοντινών ενεργητικών πρωτονίων.

Οι επιστήμονες υποπτεύονται την ύπαρξη λοφίων στην Ευρώπη ήδη από την εποχή της αποστολής Galileo, ωστόσο έμμεσες ενδείξεις για την ύπαρξή τους έχουν βρεθεί μόνο την τελευταία δεκαετία. Συναρπαστικά, εάν υπάρχουν τέτοια λοφία , που διαπερνούν το παγωμένο κέλυφος του φεγγαριού, θα προσφέρουν έναν πιθανό τρόπο πρόσβασης και χαρακτηρισμού του περιεχομένου του υποθαλάσσιου ωκεανού του, ο οποίος διαφορετικά θα ήταν εξαιρετικά δύσκολο να εξερευνηθεί.

Αυτές οι προοπτικές έχουν μεγάλο ενδιαφέρον για την επερχόμενη αποστολή Juice της ESA , η οποία έχει προγραμματιστεί να ξεκινήσει το 2022 για να διερευνήσει τον Δία και τα παγωμένα φεγγάρια του . Ο χυμός θα μεταφέρει τον εξοπλισμό που απαιτείται για τη δειγματοληψία απευθείας σωματιδίων μέσα στους υδρατμούς του φεγγαριού και επίσης για την ανίχνευσή τους από απόσταση, με στόχο την αποκάλυψη των μυστικών του απέραντου, μυστηριώδους ωκεανού του.

Προγραμματισμένη να φτάσει στο σύστημα του Δία το 2029, η αποστολή θα μελετήσει την πιθανή βιωσιμότητα και τους υπόγειους ωκεανούς τριών από τα φεγγάρια του γιγαντιαίου πλανήτη –  Ganymede , Callisto και Europa . Όπως καταδεικνύει αυτή η νέα μελέτη, η ανίχνευση των ενεργητικών φορτισμένων και ουδέτερων σωματιδίων στην περιοχή της Ευρώπης προσφέρει τεράστιες υποσχέσεις για τις προσπάθειες ανίχνευσης της ατμόσφαιρας του φεγγαριού και του ευρύτερου κοσμικού περιβάλλοντος – και αυτό ακριβώς σχεδιάζει να κάνει ο Juice .

Ο Olivier Witasse, επιστήμονας του έργου Juice της ESA, είναι επίσης συν-συγγραφέας της μελέτης, μαζί με ορισμένους ερευνητές της ESA, συμπεριλαμβανομένων των πρώην συναδέλφων της Διεύθυνσης Επιστημών Lina Hadid και Olivier Lomax, Mika Holmberg, ερευνητής στην Τεχνολογία, τη Μηχανική και Διεύθυνση Ποιότητας.

Η νέα μελέτη βασίζεται σε δεδομένα που συλλέχθηκαν από το Galileo κατά τη διάρκεια μιας πτήσης του Europa το 2000. Η εικόνα περιλαμβάνει δεδομένα που αποκτήθηκαν από το πείραμα Galileo Solid-State Imaging (SSI) για την πρώτη και τη δέκατη τέταρτη τροχιά του διαστημικού σκάφους μέσω του συστήματος του Δία, το 1995 και το 1998 , αντίστοιχα, και επανεπεξεργάστηκε πρόσφατα το 2014 . Η κλίμακα εικόνας είναι 1,6 km / pixel και ο βόρειος πόλος του φεγγαριού είναι προς τα δεξιά.