NASA ja muut avaruusjärjestöt ovat ehdottaneet tulevina vuosikymmeninä joitain todella mielenkiintoisia ja kunnianhimoisia tehtäviä. Näistä ehkä kunnianhimoisimpiin sisältyy tehtäviä tutkia aurinkokunnan ”valtameren maailmoja”. Näissä ruumiissa, joihin kuuluvat Jupiterin kuu Europa ja Saturnuksen kuu Enceladus, tutkijat ovat teorioineet, että elämä voi esiintyä lämminvesisissä sisämeressä.
Vuoteen 2020 mennessä ja 2030-luvulla robottioperaatioiden odotetaan saavuttavan nämä maailmat ja laskeutuvan näille näytteille jäästä ja tutkimalla niiden putkistoja biomarkkereiden merkkejä varten. Mutta kansainvälisen tutkijaryhmän uuden tutkimuksen mukaan näiden kuukausien pinnoilla voi olla erittäin matala tiheys. Toisin sanoen Euroopan ja Enceladusin pintajää voi olla liian pehmeä laskeutuakseen.
Tutkimus, jonka otsikko on ”Planeettapintojen laboratoriosimulaatiot: Regolith-fysikaalisten ominaisuuksien ymmärtäminen kauko-fotopolarimetrisista havainnoista”, julkaistiin äskettäin tieteellisessä lehdessä Icarus. Tutkimusta johti planeettatieteellisen tutkimuslaitoksen (PSI) vanhempi tutkija Robert M.Nelson. Tutkimukseen osallistui NASA: n vesisuihkutuslaboratorion, Pomonan Kalifornian ammattikorkeakoulun yliopiston ja useiden yliopistojen jäseniä.
Tutkimuksensa vuoksi ryhmä pyrki selittämään epätavallisen negatiivisen polarisaatiokäyttäytymisen pienissä vaiheissa, jota on havaittu vuosikymmenien ajan tutkittaessa ilmattomia kehoja. Tämän polarisaatiokäyttäytymisen ajatellaan johtuvan erittäin hienorakeisista kirkkaista hiukkasista. Näiden pintojen simuloimiseksi ryhmä käytti kolmetoista näytettä alumiinioksidijauhetta (Al²O³).
Alumiinioksidia pidetään erinomaisena analogina regoliittia varten, jota löydetään korkean aldebo-ilmattomissa aurinkokunnossa (ASSB), joihin kuuluvat Europa ja Encedalus sekä eukriittiset asteroidit, kuten 44 Nysa ja 64 Angelina. Ryhmä suoritti sitten näille näytteille valopolarimetriset tutkimukset käyttämällä goniometristä valopolarimetriä Mt. San Antonion yliopisto.
He havaitsivat, että kirkkaat jyvät, jotka muodostavat Europa- ja Enceladus-pintojen, mittaavat noin mikronin murto-osan ja niiden tyhjä tila on noin 95%. Tämä vastaa materiaalia, joka on vähemmän tiheää kuin vasta pudonnut lumi, mikä näyttää osoittavan, että näiden kuun pinnat ovat erittäin pehmeät. Tämä ei luonnollisestikaan riitä mihinkään operaatioihin, jotka yrittäisivät laskeutua Eurooppaan tai Enceladusen.
Mutta kuten Nelson selitti PSI: n lehdistötiedotteessa, tämä ei ole välttämättä huono uutinen, ja tällaiset pelot on esitetty aiemmin:
”Tietenkin, ennen Luna 2 -robotiavaruusaluksen laskeutumista vuonna 1959, oli huolta siitä, että Kuu saattaa olla peitetty matalatiheyksisellä pölyllä, johon tulevat astronautit saattavat uppoaa. Meidän on kuitenkin pidettävä mielessä, että Europa-kaltaisten esineiden näkyvät aallonpituuden etähavainnot mittaavat vain pinnan uloimpia mikroneja. "
Joten vaikka Europa ja Enceladus voivat olla pintoja, joissa on kerros pienitiheyksisiä jäähiukkasia, se ei sulje pois, että niiden ulkokuoret ovat kiinteitä. Loppujen lopuksi laskeuttajat saavat pakottaa joutumaan pelkästään ohuen lumiarkin päälle laskeutuessaan näihin maailmoihin. Lisäksi, jos nämä hiukkaset ovat tulosta pilareaktiivisuudesta tai toiminnasta sisätilojen ja pinnan välillä, ne voivat pitää kiinni biomarkkereista, joita koettimet etsivät.
Tietenkin tarvitaan lisätutkimuksia, ennen kuin robottilaskulaitteet lähetetään elimille, kuten Europa ja Enceladus. Tulevina vuosina James Webbin avaruuskaukoputki suorittaa tutkimuksia näistä ja muista kuista ensimmäisen viiden palveluskuukautensa aikana. Tähän sisältyy Galilean Kuukausien karttojen tuottaminen, paljastaminen asioista niiden lämpö- ja ilmakehärakenteesta ja niiden pintojen etsiminen pilaantumisen merkkejä varten.
Tiedot, jotka JWST saa edistyneellä spektroskooppisilla ja lähellä infrapuna-instrumenteillaan, tarjoaa myös lisärajoituksia niiden pintaolosuhteisiin. Ja muiden tehtävien, kuten ESA: n ehdottamien, kanssa Europa Clipper johtaessaan näiden kuukausien lentotapoja, ei ole pulaa siitä, mitä voimme oppia heistä.
Sen lisäksi, että tämän tutkimuksen tulokset ovat merkittäviä kaikissa tulevissa ASSB: n tehtävissä, ovat myös arvokkaita, kun kyse on maanpäällisestä geotekniikasta. Pohjimmiltaan tutkijat ovat ehdottaneet, että ihmisen aiheuttamaa ilmastonmuutosta voitaisiin lieventää tuomalla ilmakehään alumiinioksidia, mikä kompensoi yläilmakehän kasvihuonekaasupäästöjen absorboimaa säteilyä. Tutkimalla näiden jyvien ominaisuuksia tämä tutkimus voisi auttaa tulevia yrityksiä hillitsemään ilmastonmuutosta.
Tämä tutkimus tehtiin mahdolliseksi osittain NASA: n Jet Propulsion Laboratoryn PSI: lle tekemän sopimuksen perusteella. Tämä sopimus tehtiin NASA: n Cassini Saturn Orbiter -visuaalisen ja infrapunakartoituksen spektrometrin instrumenttiryhmän tukemiseksi.
