Siitä lähtien galileo Koetin antoi pakottavia todisteita maailmanmeren olemassaolosta Europa-alueen pinnan alla 1990-luvulla. Tutkijat ovat miettineet, milloin voisimme lähettää uuden operaation tähän jäiseen kuuhun ja etsiä mahdollisia elämän merkkejä. Suurin osa näistä operaatiokonsepteista vaatii kiertoradan tai laskeutumisen, kuin mikä tutkii Europa-alueen pintaa etsien jäisestä arkista sisäpuolelta ilmestyneitä biosääntöjen merkkejä.
Valitettavasti Euroopan pintaa pommittaa jatkuvasti säteily, joka voi muuttaa tai tuhota pinnalle kuljetettua materiaalia. Tietojen käyttö galileo ja Voyager 1 avaruusaluksen, tutkijaryhmä tuotti äskettäin kartan, joka näyttää kuinka säteily vaihtelee Europa-alueen pinnalla. Seuraamalla tätä karttaa tulevat tehtävät kuten NASA Europa Clipper pystyy löytämään paikkoja, joissa biosignaatioita todennäköisesti edelleen esiintyy.
Kuten monet tehtävät ovat paljastaneet tutkimalla Europa-alueen pintaa, kuu kokee säännöllisesti sisätilojen ja pinnan välillä. Jos sen sisämeressä on elämää, biologinen materiaali voitaisiin teoreettisesti viedä pintaan, jossa sitä voitaisiin tutkia. Koska Jupiterin magneettikentän säteily tuhoaa tämän materiaalin, tietävät missä se on voimakkainta, kuinka syvälle se menee ja miten se voi vaikuttaa sisätilaan, ovat kaikki tärkeitä kysymyksiä.
Kuten NASA: n suihkukonelaboratorion tutkija Tom Nordheim selitti äskettäisessä NASA: n lehdistötiedotteessa:
”Jos haluamme ymmärtää, mitä tapahtuu Europa-alueella ja miten se linkittää alla olevaan valtamereen, meidän on ymmärrettävä säteily. Kun tarkastelemme materiaaleja, jotka ovat tulleet maanpinnasta, mitä me katsomme? Kertoiko tämä meille, mikä on valtameressä, vai tapahtuiko näin materiaaleille sen jälkeen, kun ne on säteilytetty? "
Kysymykseen vastaamiseksi Nordheim ja hänen kollegansa tutkivat tietoja galileoEuropan lentotapit ja NASA: n elektronimittaukset Voyager 1 avaruusalus. Tarkasteltuaan tarkkaan kuun pintaa räjäyttäviä elektroneja, Nordheim ja hänen tiiminsä havaitsivat, että säteilyannokset vaihtelevat sijainnin mukaan. Vaikein säteily on keskittynyt päiväntasaajan ympärille ja säteily vähenee lähemmäksi napoja.
Tutkimus, joka kuvaa heidän havaintojaan, ilmestyi äskettäin tieteellisessä lehdessä luonto otsikolla ”Mahdollisten biosignaalien säilyttäminen Europa-alueen matalassa pinta-alasta”. Tutkimusta johti Nordheim, ja sen kirjoittajina olivat Kevin Hand (myös JPL) ja Chris Paranicas Johns Hopkinsin soveltavan fysiikan laboratoriosta Laurelissa, Marylandissa.
"Tämä on ensimmäinen säteilytason ennuste kussakin Europa-alueen pinnassa ja on tärkeä tieto tuleville Europa-operaatioille", sanoi Paranicas. Nyt kun tutkijat tietävät mistä löytää alueita, joilla säteily on vähiten muuttunut, he pystyvät nimeämään tutkimusalueet Europa Clipper, JPL: n johtama operaatio, jonka odotetaan alkavan jo vuonna 2022.
Tutkimuksensa vuoksi Nordheim ja hänen tiiminsä menivät tavanomaisen kaksiulotteisen kartan ulkopuolelle rakentaakseen 3D-malleja, jotka tutkivat kuinka kaukana pinnasta säteily tunkeutuu. Jotta voitaisiin testata, kuinka syvää orgaanista ainetta olisi haudattava selviytyäkseen, Nordheim ja hänen tiiminsä testasivat säteilyn vaikutusta aminohapoihin (proteiinien perusrakenteisiin) selvittääkseen, kuinka Euroopan altistuminen säteilylle vaikuttaisi mahdollisiin biosignaatioihin.
Tulokset osoittavat, kuinka syvälle tiedemiesten on kaivettava tai porattava mahdollisen tulevan Europa-laskeutumistehtävän aikana mahdollisten säilyttävien biosignaattien löytämiseksi. Päiväntasaajan ympärillä korkeimman säteilyvyöhykkeen biosignaatioiden löytämisen syvyys vaihteli välillä 10 - 20 cm (4 - 8 tuumaa). Keskialueella ja korkeilla leveysasteilla, lähempänä napoja, syvyydet pienenevät noin 1 cm: ksi (0,4 tuumaa). Kuten käsi ilmoitti:
”Säteily, joka pommittaa Euroopan pintaa, jättää sormenjäljen. Jos tiedämme, miltä sormenjälki näyttää, voimme ymmärtää paremmin orgaanisten orgaanisten aineiden luonnetta ja mahdollisia biosignaatioita, jotka voidaan havaita tulevissa operaatioissa, olivatpa ne sitten avaruusaluksia, jotka lentävät Euroopasta tai laskeutuvat Eurooppaan. "
Kun Europa Clipper operaatio saavuttaa Jovian-järjestelmän, avaruusalus kiertää Jupiteria ja johtaa noin 45 Europa-läheistä lentotausta. Sen edistyksellinen tieteellisten välineiden sarja sisältää kamerat, spektrometrit, plasma- ja tutkat, jotka tutkivat kuun pinnan, sen valtameren ja pinnasta irronneen materiaalin koostumusta.
"Europa Clipperin lähetysryhmä tutkii mahdollisia kiertoratoja ja ehdotetut reitit kulkevat monien Euroopan alueiden yli, joilla on alhaisempi säteilytaso", Hand sanoi. "Tämä on hyvä uutinen tutkittaessa mahdollisesti tuoretta valtameremateriaalia, jota säteilyn sormenjälki ei ole voimakkaasti muuttanut."
Tämän uuden säteilykartan avulla operaatioryhmä pystyy kaventamaan mahdollisten tutkimuspaikkojen valikoimaa. Tämä puolestaan lisää todennäköisyyttä, että kiertäjäoperaatio pystyy ratkaisemaan vuosikymmeniä vanhan mysteerin siitä, onko Jovian järjestelmässä elämää vai ei.
