Jupiterin kuu Europa on kiehtonut jo siitä lähtien Pioneer 10 ja 11 ja matkaaja 1 ja 2 virkamatkat läpäisivät järjestelmän läpi jo 1970-luvulla. Vaikka kuulla ei ole elinkelpoista ilmapiiriä, ja sitä pommittaa Jupiterin voimakkaan magneettikentän voimakas säteily, tutkijat uskovat, että yksi todennäköisimmistä paikoista löytää elämää maan ulkopuolella on sen jäisen pinnan alla.
Ei siis ihme, miksi useita virkamatkoja suunnitellaan tutkimaan tätä kuua lähikuvassa. Jos ja kun nämä operaatiot saapuvat Eurooppaan joskus seuraavan vuosikymmenen aikana, niiden on kuitenkin jouduttava kohtaamaan joitain teräviä pintaominaisuuksia, jotka voivat vaikeuttaa laskeutumista. Tällainen on johtopäätös Britannian, Yhdysvaltojen ja NASA: n Ames-tutkimuskeskuksen tutkijoiden tekemästä uudesta tutkimuksesta, joka osoittaa, että Euroopan pinta on peitetty terävällä maastolla.
Tutkimuksen mukaan, jonka tieteellinen aikakauslehti on äskettäin julkaissut Luonnon geotieteet, Euroopan pinta on todennäköisesti peitetty jään piikkeillä, joiden korkeus on 15 metriä (49 jalkaa). Tutkimusta johti Cardiffin yliopiston Earth & Ocean Sciences -koulun luennoitsija ja tutkija Daniel Hobley.
Nämä ominaisuudet, jotka tunnetaan penitenteinä, ovat lumesta ja jäästä tehtyjä teräviä teräviä piikkejä, jotka muodostuvat sublimoitumisen kautta - prosessi, jossa nopeat lämpötilan muutokset saavat veden muuttumaan höyrystä kiinteäksi (ja takaisin) muuttamatta nesteeksi tilaa välillä. Maapallolla penitenetit kasvavat 1–5 metrin (3,3–16,4 jalkaa) korkeudelle, mutta niitä esiintyy vain korkealla päiväntasaajan alueilla, kuten Andit.
Europa-prosessissa prosessi on samanlainen, mutta olosuhteet ovat paljon ihanteellisempia, jotta penitentejä muodostuisi yhtenäisemmin sen pinnan yli. Sen lisäksi, että pinta koostuu pääosin vesijäästä, kuu on lukittu vuorovesi pyörimään Jupiterin kanssa. Auringon loistavan pinnan kulmassa on myös hyvin vähän vaihtelua, mikä tekee olosuhteista täydellisen jäätä sublimoitumaan sulamatta.
Uusia näköaloja operaatio sai myös tietoja Pluton lentotaajuuksista, jotka osoittivat, kuinka nämä samat piirteet muodostuvat sen pinnalle, etenkin korkeimman korkeuden ympärillä päiväntasaajan lähellä. Pluuton pitkän kiertoradan (248 vuotta tai 90 560 maapäivää) takia tämä prosessi vie eoneja, siihen sisältyy metaanijään sublimaatio ja tuloksena on penitentejä, jotka ovat noin 500 m (1640 ft) korkeita ja joiden etäisyys on noin 3-5 km ( 2-4 mi) toisistaan.
Tutkijat käyttivät tutkimuksessaan havainnointitietoja maapallon tutka- ja lämpöhavainnoista galileo Tehtävä laski sublimoitumisnopeudet eri puolilla Eurooppaa, käytti sitten tätä penitenttien koon ja jakauman arvioimiseen. Tulostensa mukaan joukkue päätteli, että penitenetit voisivat kasvaa jopa 15 m (49 ft) välein noin 7,5 m (24,6 ft) kunkin välein.
Heistä pääteltiin myös, että penitenit olisivat yleisempiä Euroopan päiväntasaajan ympärillä, mikä selittää, kuten he väittävät tutkimuksessaan, joitain aiemmin tehtyjä havaintoja:
”Tämä tulkinta selittää epätavallisen tutkan paluun, jota nähdään Euroopan päiväntasaajan ympärillä. Penitentes voi hyvinkin selittää vähentyneet lämpöhitaudet ja positiiviset pyöreät polarisaatiosuhteet heijastuneessa valossa Euroopan päiväntasaajan alueelta. "
Tämä voi olla huono uutinen operaatioille, joiden on tarkoitus tutkia Eurooppaa seuraavan vuosikymmenen potentiaalisten elämän merkkejä varten. Näihin kuuluu NASA: n Europa Clipper (asetettu alkamaan vuosina 2022-2025) ja Europa Lander (2024) ja Euroopan avaruusjärjestön toiminta Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) - joka on tarkoitus käynnistää kesäkuussa 2022.
Sekä katsoo, että Europa Clipper ja MEHU johtaa planeetan lentotauluja biomarkkereiden esiintymisen selvittämiseksi, Europa Lander laskeutuu suoraan kuun pinnalle kerätäkseen tietoja Euroopan maanalaisesta ympäristöstä. Tämän ansiosta tutkijat voisivat määrittää, kuinka paksua kuun pintajää on, ja kenties jos maanalaisia järviä on olemassa ja missä ne sijaitsevat.
Yksi suosituimmista etsintäkohteista on Europan eteläinen alue, jolla Hubble-avaruuskaukoputki ja muut tehtävät. Vaikka penitentejä saattaa olla harvemmin täällä, eivätkä ne välttämättä saavuta samoja korkeuksia kuin päiväntasaajan ympärillä, tällaisten piirteiden esiintyminen voi tehdä laskeutumisoperaation erittäin vaikeaksi.
Kuten Hobley totesi, tämä tekee Euroopasta todellisen paradoksin, kun on kyse lähitulevaisuuden tutkinnan mahdollisuudesta. "Europa-alueen ainutlaatuiset olosuhteet tarjoavat sekä jännittäviä etsintämahdollisuuksia että mahdollisesti petollista vaaraa", hän sanoi.
Hän ei todellakaan liioittele. Nämä tiedot ovat toisen äskettäisen tutkimuksen kantapäässä, jonka mukaan Eurooppa ja muut jäiset maailmat (kuten Enceladus) saattavat olla liian pehmeitä laskeutumiseen. Tutkimuksensa jälkeen tutkittua negatiivista polarisaatiokäyttäytymistä jäisissä kappaleissa alhaisissa vaiheissa, tämän tutkimuksen takana ollut työryhmä päätteli, että Europa- ja Enceladus -alueilla on matalatiheysiset pinnat, joihin laskeutunut operaatio todennäköisesti uppoaisi.
Lisävarotoimenpiteillä ja suunnittelulla voitaisiin kuitenkin vielä suunnitella sopiva tehtävä, joka pystyisi selvittämään, onko Europan jäisen hyllyn pinnalla biomarkkereita vai ei, ja oppimaan lisää sen sisäympäristöstä. Ja sillä välin kiertoradalla tehtävät tehtävät ovat vielä oppia paljon tästä kiehtovasta maailmasta.
Jeff Moore - tutkimuksen yhteiskirjailija - totesi, että NASAn tuleva Europa Clipper -operaatio voisi suoraan tarkkailla penitentejä korkean resoluution kamerallaan ja mitata näiden ominaisuuksien muita ominaisuuksia avaruusaluksen muilla välineillä. Sen lisäksi, että hän on planeettageologi NASA: n Ames-tutkimuskeskuksessa, hän on myös tutkija Europa Clipper -operaatiossa.
NASA-tutkijat ja muut avaruusjärjestöt ovat vuosikymmenien ajan odottaneet innokkaasti päivää, jolloin virka Eurooppaan olisi lopulta mahdollista. Tässä vaiheessa on vain vähän, mikä todennäköisesti tukahduttaa nämä pyrkimykset. Säteily, piikit ja pehmeä jää eivät näytä olevan riittäviä estämään meitä tutkimasta yhtä todennäköisimmistä elämän lähteistä maan ulkopuolella!
