Новое погружение в старые данные Поиск плюсов, вырытых из луны Юпитера Europa

15.05.2018

Космический аппарат «Галилео» НАСА, по-видимому, пролетел сквозь шлейф, извергающийся от луны Юпитера Europa более 20 лет назад. CreditNASA / JPL-Caltech
Космический аппарат «Галилео» НАСА, по-видимому, пролетел сквозь шлейф, извергающийся от луны Юпитера Europa более 20 лет назад. CreditNASA / JPL-Caltech

Европа - это луна Юпитера, покрытая льдом, с ее океаном, текущим под его поверхностью. НАСА планирует миссию скоро, что будет искать признаки возможной жизни там.

Теперь новый вывод из старых данных делает эту миссию еще более мучительной.

В последние годы Космический телескоп Хаббла обнаружил то, что выглядит как плюмы, вероятно, водяного пара, достигающие более 100 миль над поверхностью.

Плюсы, если они существуют, могут содержать молекулы, которые намекают, обладает ли Европа строительными блоками жизни.

В исследовании, опубликованном в понедельник в журнале Nature Astronomy, ученые сообщают о запоздавшем открытии, что Galileo, более ранний космический корабль NASA, изучавший Юпитер, как оказалось, пролетел через один из европейских плюмов более 20 лет назад. И это произошло близко к одному из четырех регионов, где Хаббл наблюдал плюмы.

«Это слишком много совпадений, чтобы просто уволить:« Там ничего нет »или« Мы не понимаем данных », - сказал Роберт Т. Паппалардо, ученый проекта для предстоящей миссии NASA в Европе, которая может стартовать сразу же после 2022 года. «Кажется, что есть какое-то явление, и плюмы кажутся последовательными».

Galileo, начавшийся в 1989 году, прибыл в Юпитер в 1995 году и провел почти восемь лет, изучая планету и ее луны, пока ее миссия не закончилась лебединым погружением в Юпитер в 2003 году.

Во время пролета Европы 16 декабря 1997 года приборы Галилея измеряли колебания в магнитном поле и скачок плотности электронов. В то время ученые отмечали необычные показания, но у них не было объяснений.

Затем, в 2005 году, еще один космический корабль, проходящий мимо другой луны вокруг другой планеты, сделал потрясающее наблюдение.

Космический аппарат NASA Cassini, завершивший свою миссию в сентябре прошлого года, обнаружил гейзеры кристаллов льда, извергающихся из Энцелада, маленькой луны Сатурна. Оказывается, у Энцелада также есть океан жидкой воды под его льдом.

Изображение, сделанное космическим аппаратом Кассини в 2010 году, показывающее лунный спутник Сатурна Энцеладус, который также снимает в космосе плюмы ледяных кристаллов. CreditNASA / JPL-Caltech / Институт космических исследований
Изображение, сделанное космическим аппаратом Кассини в 2010 году, показывающее лунный спутник Сатурна Энцеладус, который также снимает в космосе плюмы ледяных кристаллов. CreditNASA / JPL-Caltech / Институт космических исследований

Это вызвало возобновление любопытства в отношении Европы и может ли оно также отбросить кусочки океана в космос. Хаббл впервые записал признаки возможных плюмов в 2012 году, затем снова в 2014 и 2016 годах. Но в другое время Хаббл выглядел и ничего не видел. Это говорит о том, что плюмы являются спорадическими.

Юпитер и его луны Скручиваемые карты Юпитера и галилейских лун.
1 июля 2016 года
Юпитер и его луны Скручиваемые карты Юпитера и галилейских лун. 1 июля 2016 года

В прошлом году Мелисса А. Макграт, старший научный сотрудник Института SETI в Маунтин-Вью, штат Калифорния, который не участвовал в новом исследовании, взглянул на некоторые радио-эксперименты, проведенные Galileo, в которых рассматривались, как сигналы, согнутые, когда Европа проходила между Землей и космический корабль. Эксперименты показали, что Европа обладает атмосферой.

Некоторые из мухи указали на более высокую плотность частиц вблизи поверхности - возможные плюмы. Перед тем, как отправиться на встречу ученых, работающих над миссией Клиппера, доктору Макграту пришла в голову мысль: «Ну, я действительно должен проверить, есть ли кто-нибудь из них, с какой-либо из заявленных обнаружений плюмов» от Хаббла.

Один из них действительно сделал.

Маргарет Г. Кивельсон, почетный профессор космической физики в U.C.L.A. который был главным исследователем магнитометра Галилея, был в разговоре доктора Макграта. Она помнила нечетные магнитные чтения с 1997 года.

В течение многих лет она думала еще раз взглянуть на данные о знаках плюмов, но «всегда есть другие дела», - сказала она.

Потом она это сделала.

«С данными Хаббла в руке, - сказал доктор Кивельсон, - у нас было представление о том, насколько большой шлейф может быть разумным. Что мы могли бы перевести на то, как долго Галилео будет двигаться сквозь шлейф, который был предложен ».

Образ

Изображение поверхности Европы. Ученые надеются, что миссия Europa Clipper, которая может стартовать в 2022 году, может быть изменена, чтобы позволить одному из своих 40 запланированных флайбов пройти сквозь шлейф. Лаборатория космической фотографии CreditASU
Изображение поверхности Европы. Ученые надеются, что миссия Europa Clipper, которая может стартовать в 2022 году, может быть изменена, чтобы позволить одному из своих 40 запланированных флайбов пройти сквозь шлейф. Лаборатория космической фотографии CreditASU

Трехминутная магнитная аномалия, казалось, соответствовала видимым размерам пучка Хаббла.

Затем они обратились к Уильяму С. Курту, астроному из Университета Айовы, который внес свой вклад в эксперимент в области плазменной волны Галилея, который слушал радиоволны, возникающие в виде заряженных частиц, проскальзывавших назад и вперед вдоль магнитных полей вокруг Юпитера и его лун. Этот инструмент также заметил всплеск радиоволн во время пролета - и это произошло прямо в середине магнитной аномалии.

Заключительная часть была компьютерной моделью плюма Xianzhe Jia, профессором климатических и космических наук и инженерии в Мичиганском университете, что создало такие же эффекты для магнитного поля и плазменных волн.

«Все это, казалось, висеть вместе», - сказал доктор Кивельсон.

Место было близко, хотя и не совсем то же, что и сайт Dr. McGrath. Но доктор Макграт сказал, что новая газета была убедительна. «Они отлично поработали в моделировании и сделали сильный аргумент», - сказала она.

Также убежден Джон Калберсон, конгрессмен из Техаса, который является председателем подкомитета Дома, который устанавливает бюджет НАСА. Г-н Калберсон был восторженным сторонником миссии Clipper, неоднократно добавляя больше денег в проект, чем требовали официальные лица НАСА. Он также настаивает на последующей миссии, которая приземлится на Европу и просверлится во льду.

На собрании подкомитета на прошлой неделе г-н Калберсон передал статью, которая еще не была доступна для публичного обсуждения, его коллегам. «Стоит отметить, что научный журнал Nature Astronomy только что сообщил, что миссия Galileo, еще в 1997 году, пролетела через Европу», - сказал он. «Итак, океан Европы выпускает прямо в космическое пространство».

Ученые были удивлены, так как им не разрешалось публично публиковать свои выводы. «Это было действительно забавно, потому что мы были настолько осторожны, - сказал доктор Кивельсон. «И внезапно, Представитель Калберсон бросает бумагу на стол. Очень забавно."

Астрономы, безусловно, будут больше смотреть на Европу с помощью Хаббла, пытаясь лучше понять, как часто вспыхивают перья.

Д-р Паппалардо сказал, что возможно настроить траекторию Europa Clipper так, чтобы по крайней мере одна из более чем 40 запланированных flybys проходила через потенциальный объект плюма. Но это нужно было бы сопоставить с другими научными целями и тем, сколько топлива потребуется для подталкивания траектории космического корабля.

«Очевидно, это место, которое мы хотели бы обсудить с миссией Europa Clipper в будущем», - сказал он. «Я думаю, что это приведет к оживленным дебатам на нашем следующем совещании по научной миссии».

Космический корабль Европейского космического агентства, называемый «Сок» или «Юпитер» Icy Moons Explorer, также будет летать на Europa, а также два других спутника Jovian, Ганимед и Каллисто. Он также может быть запущен сразу же после 2022 года.