Taiteilijan esimerkki vesipisaroista, jotka purkautuvat Jupiterin kuun Europa-jääkylmästä.
(Kuva: © NASA: n käsitteellinen kuvalaboratorio - Michael Lentz (USRA), Walt Feimer (KBRwyle), Bailee DesRocher (USRA) ja NASA: n suihkumoottorien laboratorio)
Vuonna 2012 Hubble-avaruusteleskooppi sai välähdyksen heikosta materiaalin paljasta Jupiterin kuun etelänapaan, Europa. Sittemmin kuu on tarjonnut heikkoa pilkkomista pilareita, vihjaten tätä materiaalia jäisestä sisämerestään voi olla suihkumassa avaruuteen.
Nyt uusi tutkimus, joka sisälsi kuvia kuusta metsästääksesi materiaalimerkkejä Europanlandscapessa, ei löydetty mitään selviä merkkejä purkauksista.
Vuonna 1995 NASA: n Galileon tehtävä saapui Jupiter-järjestelmään ja aloitti kaasu jättiläisten ja sen kuiden, mukaan lukien Europa, yksityiskohtaisen koettimen. NASAn vieraili myös Euroopassa matkaaja ja New Horizons -aluksen avaruusalukset matkalla ulos aurinkokunnasta. Houstonissa sijaitsevan Lunar and Planetary Institute -instituutin tutkija Paul Schenk pystyi käyttämään kaikkien kolmen operaation keräämiä tietoja metsästämällä muutosten merkkejä, jotka voisivat viitata siihen, että purkautuva aine oli pudonnut takaisin pintaan. Ihmiset pystyivät itse paljastamaan tietoja syvän jään alla piilotetusta valtamerestä.
"Jäisissä kappaleissa olevat silput tuottavat yleensä erilaisia hiukkaskokoja", Schenk kertoi Space.comille sähköpostitse. Painovoima vetää suurimman ja massiivisimman hiukkasten takaisin pinnalle. "Nämä hiukkaset ovat aina jollain tavalla erilaisia pinnasta, joko koostumuksen ja värin tai hiukkaskokojen ja siten näennäisen kirkkauden perusteella", hän sanoi. "Joten odotimme näkevänsä jonkinlaista poikkeavaa kirkkautta tai värien allekirjoitusta lähteiden lähellä, missä ne ovatkin."
Mutta Schenk ei löytänyt eroja kirkkaudessa tai koostumuksessa, jotka voisivat viitata merimateriaalin päättymiseen kuun pinnalle.
Yllättävä variaatioiden puute voisi tarkoittaa, että pylväsaktiivisuus oli suhteellisen jatkuvaa kartoituksen kolmen vuosikymmenen aikana, puristetut hiukkaset sekoittuvat ajan myötä ilman ilmeisiä eroja. Toinen vaihtoehto on, että plummit tuottivat "salaa" talletuksia, jotka eivät ole näkyvissä käytettävissä olevien välineiden kanssa. Viimeinkin, itse plummit voivat olla epätyypillisiä, eivät oikeastaan putoa, vaan jotain, jota ei voida nähdä muissa maailmoissa.
"Emme oikeastaan tiedä miksi emme näe ilmeinen merkki hajuista Europa-alueen pinnalla", Schenk sanoi." Meidän on mentävä sinne selvittääkseen. "
Pinnalla Europa näyttää melko merkityksettömältä, harmaalta ja valkoiselta maailmalta, jossa on jälkiä kiehtovia punaisia laikkuja. Koko kuu on jään peittämä, piilottaen meren alla. Valtameren vuorovaikutus alapuolella olevien kivisten kerrosten kanssa voisi tarjota parantumisen elämän kehitykselle, varsinkin jos valtameret sisältävät tuuletusaukkoja, jotka tuovat lämpöä sisätiloista.
Vuodesta 2012 Hubble on huomannut useita merkkejä räjähtävästä toiminnasta kun kuu on kulkenut maan ja Jupiterin välillä. Joidenkin kohtien aikana Jupiterista tulevaa valoa esti höyry, joka päästi kuun pinnalta.
Europa ei ole ensimmäinen kuu, jonka tiedetään olevan räjähtäviä. Saturnuksen kuu Enceladus on tunnettu materiaalin ompelemisesta siitä 'tiikeriraita' rakoja sen etelänavalla. NASA: n Cassini-operaatio lensi purkauksen läpi saadakseen näytteen materiaalista, jota avaruusalusta ei alun perin ollut suunniteltu keräämään ja tutkimaan.
Kun NASA Europa Clipper -operaatio saapuu kuuhun 2030-luvulla, se on paremmin valmistettu plumeihin. Avaruusaluksella on massaspektrometri planeettatutkimukselle / Europa (MASPEX), joka kerää kaasuja kuun ympärille ja analysoi kaikki avaruuteen mahdollisesti päästävät plumemateriaalit. Tätä varten avaruusaluksen on lennettävä alueilla, joilta materiaalia karkotaan. Näiden alueiden tunnistaminen ennen avaruusaluksen saapumista helpottaisi prosessia.
Kolmen operaation luomien karttojen avulla Schenk loi uusia karttoja, jotka paljastivat, kuinka pinta kehittyi ajan myötä. Muuttuvat piirteet näkyvät suurempina tummina tai kirkkaina piirteinä, jotka eroavat kuun staattisesta, muuttumattomasta maisemasta. Mutta uudet kartat eivät paljastaneet mitään merkittäviä muutoksia, jotka olivat suurempia kuin 30 mailia (50 km) pinnalla.
Seuraavaksi Schenk koetti erityisesti ehdokaslukuja, alueita, jotka tunnistettiin missä paloja oli havaittu Europa-alueen yli. Kuvan kattavuus Hubblen tunnistamille etelänavan paikoille oli heikko, eikä mitään ilmeisiä ominaisuuksia ollut näkyvissä.
"Plummit eivät saa tuottaa havaittavissa olevia kerrostumia olemassa olevassa kuvantamisessa", Schenk kirjoitti paperissaan, joka julkaistiin 24. maaliskuuta lehdessä Astrofysikaaliset lehdenkirjeet. "Tämä on mahdollista, jos Europa-palkit ovat vain höyryä sisältäviä" salaa ", mutta vesihöyryn kiteytyminen hiukkasiksi avaruuteen päästettäessä olisi vaikea selittää."
Tuulettuvien hiukkasten ja pintahiukkasten kokoeron tulisi olla riittävän erilaisia, jotta avaruusalus havaitsisi ne, vaikka ne olisivatkin ohuita maassa. Jos varkainvärit ovat kuitenkin normi, niiden havaitsemiseksi voidaan tarvita keski-infrapuna- tai ultraviolettikarttausspektrometria. Clipper kantaa digitaalikameraa, joka on herkkä ultravioletti-aallonpituuksille ja voi kyetä havaitsemaan jäljet.
Europa-kaaos
Hämmennysalueet, jotka tunnetaan nimellä kaaos maasto voi mahdollisesti tuottaa lyhytaikaisia piikkejä ja saattaa piilottaa sormenjälkensä. Sadat kaaosalueet ovat hajallaan kuun pintaan kupolien ja jäänvaltaisten lohkojen kanssa. Kun pintajäätä oleva alakerros kuumenee Jupiterin ja Europa-alueen vuorovesivaihteluilla, pinta solistuu itsensä sisään ja aiheuttaa jännitysmurtumia. Päällä oleva jää heikentää ja kuori solkii ja vajoaa, jolloin muodostuu suurempia jäätikkömaisia jääpaloja.
Schenk kertoi, että nämä väkivaltaiset tapahtumat saattavat paljastaa nestemäisen veden pinnalta lyhytaikaisesti. Tuo vesi voi kiehua, jolloin muodostuu paikallisia paloja jäätyneitä vesihöyrykiteitä. Maastojen ympärillä on heikkoja merkkejä, jotka saattavat olla putken sormenjäljet.
"Saatamme tarkkailla tätä muutaman kilometrin mittaisella pimeällä halogeenimuodossa jonkin kaaoksen ympärillä, mutta emme ole varmoja", Schenk sanoi.
Toinen mahdollisuus on, että laaja kuilu, joka ulottuu yli 600 mailia (1000 km) Europa-alueen pinnan yli, voisi olla karkottava materiaali. Toisinaan kuilut sisältävät kaksoisharjanteita tummanpunaisilla materiaaleilla, jotka peittävät 10 km: n etäisyydelle pinnat sivuilla. Aikaisemmat tutkimukset ovat viitanneet siihen, että kyljen reunalla poltettu punainen materiaali voi tulla räjähdysalttiista ilma-alusten poistumisesta, samoin kuin vesihöyryn suihkut keskialueista Enceladusin kaksoisharjanteilla.
"Jos tummimmat punertavat materiaalit, jotka reunustavat kaksoisharjanteita Euroopassa, johtuvat Enceladus-kaltaisten pylväsmateriaalien tuuletuksesta, ne olisivat olleet mahtavia", Schenk sanoi. Purkausten aikana harjanteet olisivat vapauttaneet materiaalia suurimman osan pituudeltaan, luoneet pitkiä kaasuverhoja ja hiukkasia, joiden korkeus on useita kilometrejä, kaarevaan tilaan kunkin harjanteen yläpuolelle, vaikka on epätodennäköistä, että ne kaikki räjähtivät kerralla.
"Olisi ollut melko jännittävää seisoa siellä, avaruuspukuissa, seurata näitä tapahtumia horisontin yli katoavia harjanteita pitkin", Schenk sanoi.
Uudet tulokset korostavat rajallista määrää ja heikkolaatuisia kuvien kuvia. Clipper aikoo ryhtyä laajaan metsästykseen plumetoimintaan toivottavasti enemmän menestystä. Siihen saakka plummit voivat jäädä mysteereksi, Schenk sanoi.
"Mitä Euroopassa tapahtuu, emme ole vielä päässeet sen pohjalle."
- NASA: n Europa Clipper -operaatio Jupiterin jäiseen Mooniin poistaa suuren esteen aloittamispolulla
- Europa-raportti: Jupiterin jäinen kuu selitetty (infografinen)
- 6 vieraan elämän todennäköisimpiä paikkoja aurinkokunnassa
