Viime viikolla, tiistaina 20. syyskuuta, NASA ilmoitti tehneensä mielenkiintoisia havaintoja Jupiterin jäisestä Euroopasta. Ne perustuivat Hubble-avaruusteleskoopin ottamiin kuviin, joiden yksityiskohdat julkaistaan seuraavana viikkona. Sanomattakin on selvää, että sittemmin tiedeyhteisö ja suuri yleisö ovat odottaneet syöttiä.
Aikaisemmin tänään (26. syyskuuta) NASA lopetti odotuksen ja ilmoitti Hubble-havainnoista NASA Live -konferenssin aikana. Tutkimusryhmän jäsenistä koostuvan NASA-paneelin mukaan tämä viimeisin Europa-tarkkailuvaltuuskunta paljasti todisteita Europa-alueen pinnasta peräisin olevan suolaisen veden hajuista. Jos totta, se tarkoittaisi, että kuun maanalainen valtameri olisi helpommin saavutettavissa kuin aiemmin ajateltiin.
Ryhmä suoritti Hupble's Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) -instrumentin avulla Jupiterin ja Euroopan havainnot ultraviolettispektrissä 15 kuukauden aikana. Tuona aikana Europa ohitti Jupiterin edessä (peitti kaasujättelijän) 10 erillisessä tapauksessa.
Ja kolmesta näistä tilaisuuksista joukkue näki, mistä näytti olevan pinnalta purkautuvia vesiroiskeita. Näiden putkien arvioitiin nousevan jopa 200 km: n (125 mailin) päähän Europa-alueen eteläosasta ennen (oletettavasti) sadetta takaisin pinnalle, saostaen vesijäätä ja materiaalia sisätiloista.
Havainnon tarkoituksena oli tutkia Europa-alueen mahdollista laajennettua ilmapiiriä (aka. Eksosfääri). Ryhmän käyttämä menetelmä oli samanlainen kuin menetelmä, jota käytettiin ilmakehän havaitsemiseen aurinkoisten planeettojen ympärillä. Kuten William Sparks Baltimoren avaruusteleskooppitekniikan instituutista (ja ryhmänjohtaja) selitti NASA: n lehdistötiedotteessa:
”Ekstrasolaarisen planeetan ilmapiiri estää osan tähdenvalosta, joka on sen takana. Jos Europa-ympärillä on ohut ilmapiiri, se voi estää osan Jupiterin valosta, ja voimme nähdä sen siluettina. Ja niin me etsimme imeytymisominaisuuksia Europa-raajan ympäriltä, kun se kulki Jupiterin sileät kasvot. ”
Kun he katsoivat Eurooppaa käyttämällä samaa tekniikkaa, he totesivat, että pienet pinnat olivat pimeitä, mikä osoittaa UV-valon imeytymisen. Tämä vastasi Lorenz Rothin (Lounais-tutkimusinstituutti) ja hänen tutkijaryhmänsä tekemää aiempaa työtä vuonna 2012. He löysivät tuolloin todisteita vesien höyrystä, jotka tulivat Euroopan eteläiseltä napa-alueelta.
Kuten he ilmoittivat tuloksia yksityiskohtaisessa lehdessä - nimeltään ”Ohimenevä vesihöyry Europan etelänavalla” -, Rothin joukkue luottaa myös Hubble-kaukoputken avulla tehtyihin UV-havaintoihin. Huomautuksena tilastollisesti sattumanvarainen vety- ja happipäästöjen määrä, he päättelivät, että tämä johtui siitä, että Jupiterin säteily hajotti purkautuneet vesihöyryt (prosessi, jota kutsutaan radiolyysiksi).
Vaikka niiden menetelmät poikkesivat, Sparks ja hänen tutkimusryhmänsä löysivät myös todisteita näistä näennäisistä vesimölyistä, ja samassa paikassa vähintään yhtä. STIS: n viimeisimpien tietojen perusteella suurin osa näkyvistä plumeista sijaitsee Kuun eteläisellä napa-alueella, kun taas toinen näyttää olevan päiväntasaajan alueella.
"Kun laskemme täysin eri tavalla materiaalimäärän, jota tarvittaisiin näiden imeytymisominaisuuksien luomiseen, se on melko samanlainen kuin mitä Roth ja hänen tiiminsä löysivät", Sparks sanoi. ”Arviot massasta ovat samanlaiset, arviot putkien korkeudelle ovat samanlaiset. Kahden näkemämme plume-ehdokkaan leveysaste vastaa heidän aiempaa työtä. "
Toinen mielenkiintoinen johtopäätös tämän ja vuoden 2012 tutkimuksen tuloksena on todennäköisyys, että nämä vesipölyt ovat ajoittaisia. Pohjimmiltaan Eurooppa on vuorovesilukittu maailma, mikä tarkoittaa, että sama puoli esitetään meille aina Jupiterin kautta. Tämä tapahtuu kerran 3.5 päivässä, jolloin tähtitieteilijät ja planeettatutkijat tarjoavat runsaasti katselumahdollisuuksia.
Mutta se, että ruiskeita on havaittu tietyissä kohdissa eikä muissa, ei näytä osoittavan, että ne ovat jaksollisia. Lisäksi Rothin joukkue yritti havaita yhden Sparksin ja hänen kollegoidensa havaitsemasta plummista viikon kuluttua siitä, kun he olivat ilmoittaneet siitä. He eivät kuitenkaan löytäneet tätä oletettua vesilähdettä. Sellaisena näyttää siltä, että plummit, jos niitä on, ovat lyhytaikaisia.
Nämä havainnot ovat erittäin merkittäviä kahdesta syystä. Toisaalta ne ovat lisätodisteita siitä, että lämminvesinen, suolainen valtameri on olemassa Europa-alueen jäisen pinnan alla. Toisaalta ne viittaavat siihen, että kaikki tulevat operaatiot Eurooppaan pääsevät helposti tähän suolaisen veden valtamereen.
Siitä lähtien galileo Avaruusalukset suorittivat Jovian kuun lennon. Tutkijat ovat uskoneet, että Europa-alueen jäisen pinnan alla on sisämeri - siinä on kaksi tai kolme kertaa niin paljon vettä kuin kaikissa Maan valtamereissä. Jään paksuuden arvioidaan kuitenkin olevan välillä 10–30 km (6–19 mailia) - sitkeällä “lämpimällä jäällä”, joka kasvattaa sen kokonaispaksuuden jopa 100 km: iin (60 mi).
Jos vesi tuntuu ajoittain pinnalta jään halkeamien kautta, se merkitsisi, että minkään tulevan tehtävän (johon todennäköisesti sisältyy sukellusvene) ei tarvitse porata niin syvälle. Ja ottaen huomioon, että Euroopan sisäisen valtameren katsotaan olevan yksi parhaimmista vetoomuksista maapallon ulkopuolisen elämän löytämiseksi, tietäminen, että merelle pääsee, on varmasti jännittävä uutinen.
Ja uutiset ovat varmasti aiheuttaneet kohtuullisen osan jännityksestä ihmisille, jotka kehittävät parhaillaan NASA: n ehdottamaa Euroopan operaatiota, jonka on tarkoitus käynnistää joskus 2020-luvulla. Kuten tohtori Cynthia B. Phillips, Europa-projektin henkilöstötutkija ja tiedeviestinnän johtaja, kertoi Space Magazinelle sähköpostitse:
”Tämä uusi Hubble Space Telescope -tietoja käyttävä löytö on kiehtova tietopiste, joka auttaa tukemaan ajatusta siitä, että Euroopassa on tällä hetkellä aktiivisia plumeja. Vaikka uusi Sparks et ai. tulos yhdessä Rothin et ai. (käytetään myös HST: tä, mutta eri tekniikalla), on sopusoinnussa ajoittaisten putkien kanssa, jotka poistavat vesihöyryä Euroopan eteläiseltä pallonpuoliskolta. Tällaisia havaintoja on vaikea suorittaa maapallolta, jopa Hubblella, ja siten nämä tulokset ovat edelleen vakuuttamattomia.
”Purojen esiintymisen tai puuttumisen varmistaminen Euroopassa sekä tämän jäisen merimaailman monien muiden mysteerien tutkiminen vaativat Jupiter-järjestelmään varatun avaruusaluksen. NASA suunnittelee parhaillaan lähettävän monilentoalusta avaruusaluksen Eurooppaan, mikä johtaisi useisiin Europa-läheisyyteen seuraavan vuosikymmenen aikana. Avaruusaluksen voimakas tieteellisten instrumenttijoukko pystyy tutkimaan Europan pintaa ja sen pinta-alaa ennennäkemättömällä yksityiskohtaisuudella, ja jos putkia on olemassa, se pystyy tarkkailemaan niitä suoraan ja jopa mittaamaan niiden koostumusta. Siihen saakka, kunnes Europa-avaruusalus on paikallaan, maapallolla tehdyt havainnot, kuten uudet Hubble-avaruusteleskoopin tulokset, ovat edelleen paras tekniikkamme Jupiterin salaperäisen kuun havaitsemiseksi. "
Sparks oli luonnollisesti selvä, että tämä viimeisin tieto ei ollut täysin vakuuttava. Vaikka hän uskoo tulosten olevan tilastollisesti merkittäviä ja että tiedoissa ei ollut viitteitä esineistä, hän painotti myös, että UV-aallonpituudella tehdyt havainnot ovat hankalia. Siksi tarvitaan lisää todisteita, ennen kuin jotain voidaan sanoa lopullisesti.
Tulevaisuudessa toivotaan, että tulevaisuuden havainnot auttavat vahvistamaan vesilöpien olemassaolon ja kuinka nämä olisivat voineet auttaa luomaan Euroopan ”kaaosmaaston”. Tulevat operaatiot, kuten NASA: n James Webbin avaruusteleskooppi (jonka on määrä käynnistää vuonna 2018), voisivat auttaa vahvistamaan putouksen aktiivisuuden tarkkailemalla kuuta infrapuna-aallonpituuksilla.
Kuten NASA: n Washingtonin pääkonttorin astrofysiikkaosaston johtaja Paul Hertz sanoi:
”Hubblen ainutlaatuiset ominaisuudet antoivat sille mahdollisuuden kaapata nämä juomat, osoittaen jälleen kerran Hubblen kykyä tehdä havaintoja, joita sen ei koskaan suunniteltu tekevän. Tämä havainto avaa mahdollisuuksien maailman, ja odotamme tulevia tehtäviä - kuten James Webbin avaruusteleskooppi - seuraamaan tätä jännittävää löytöä. ”
Muita ryhmän jäseniä ovat Britney Schmidt, apulaisprofessori Atlantan Georgian tekniikan instituutin Earth and Atmospheric Sciences -koulusta; ja Jennifer Wiseman, vanhempi Hubble-projektin tutkija NASA: n Goddard-avaruuslentokeskuksessa Greenbeltissä, Marylandissa. Heidän työnsä julkaistaan 29. syyskuuta ilmestyvässä lehdessä Astrophysical Journal.
Ja muista nauttia tästä NASA: n videosta tästä jännittävästä löytöstä:
