Încă din Galileo sonda a furnizat dovezi convingătoare pentru existența unui ocean global sub suprafața Europei în anii 90, oamenii de știință s-au întrebat când am putea să trimitem o altă misiune pe această lună înghețată și să căutăm posibile semne de viață. Cele mai multe dintre aceste concepte ale misiunii apelează la un orbitar sau la un lander, decât vor studia suprafața Europei, căutând pe foaia glaciară semnele biosemnaturilor apărute din interior.
Din păcate, suprafața Europei este bombardată constant de radiații, care ar putea modifica sau distruge materialul transportat la suprafață. Utilizarea datelor din Galileo și Voyager 1 nave spațiale, o echipă de oameni de știință a produs recent o hartă care arată modul în care radiațiile variază pe suprafața Europei. Urmărind această hartă, viitoarele misiuni precum NASA Europa Clipper va fi capabil să găsească punctele în care biosemnăturile sunt cel mai probabil să mai existe.
După cum au dezvăluit multe misiuni studiind suprafața Europei, luna experimentează schimburi periodice între interior și suprafață. Dacă există viață în oceanul său interior, atunci materialul biologic ar putea fi teoretic adus la suprafața unde ar putea fi studiat. Deoarece radiațiile din câmpul magnetic al lui Jupiter ar distruge acest material, știind unde este cel mai intens, cât de adânc merge și cum ar putea afecta interiorul sunt toate întrebări importante.
Așa cum a explicat Tom Nordheim, un om de știință al Laboratorului de Propulsie Jet de la NASA, într-un comunicat recent al NASA:
„Dacă dorim să înțelegem ce se întâmplă la suprafața Europei și cum se leagă această legătură cu oceanul de dedesubt, trebuie să înțelegem radiațiile. Când examinăm materialele care au apărut din suburbiu, la ce ne uităm? Ne spune acest lucru ce este în ocean sau este ceea ce s-a întâmplat cu materialele după ce au fost radiate? ”
Pentru a rezolva aceste întrebări, Nordheim și colegii săi au examinat datele din GalileoFlybys-urile Europa și măsurătorile electronilor de la NASA Voyager 1 nave spațiale. După ce s-au uitat îndeaproape la electronii care explodează suprafața lunii, Nordheim și echipa sa au descoperit că dozele de radiație variază în funcție de locație. Cea mai aspră radiație este concentrată în zonele din jurul ecuatorului, iar radiația se reduce mai aproape de poli.
Studiul care descrie descoperirile lor a apărut recent în revista științifică Natură sub titlul „Conservarea potențialelor biosignature în subunitatea superficială a Europei”. Studiul a fost condus de Nordheim și a fost co-autor de Kevin Hand (tot cu JPL) și Chris Paranicas de la Johns Hopkins Applied Physics Laboratory din Laurel, Maryland.
„Aceasta este prima predicție a nivelului de radiații la fiecare punct de pe suprafața Europei și este o informație importantă pentru viitoarele misiuni Europa”, a spus Paranicas. Acum, că oamenii de știință știu unde să găsească regiuni cel mai puțin modificate de radiații, vor putea desemna zone de studiu pentru acestea Europa Clipper, o misiune condusă de JPL, care se preconizează să fie lansată încă din 2022.
De dragul studiului lor, Nordheim și echipa sa au depășit o hartă bidimensională convențională pentru a construi modele 3D care au examinat cât de sub suprafața pătrunde radiațiile. Pentru a testa modul în care materialul organic adânc ar trebui să fie îngropat pentru a supraviețui, Nordheim și echipa sa au testat efectul radiației asupra aminoacizilor (elementele de bază pentru proteine) pentru a descoperi modul în care expunerea Europei la radiații ar afecta potențialele biosignaturi.
Rezultatele indică modul în care oamenii de știință adânci vor trebui să sape sau să găsească în timpul unei viitoare misiuni de debarcare Europa, pentru a găsi biosemnaturi care ar putea fi conservate. În zonele cu cea mai mare radiație din jurul ecuatorului, adâncimea la care s-a putut găsi biosemnatura varia între 10 și 20 cm (4 până la 8 inci). La latitudinile medii și înalte, mai aproape de poli, adâncimile scad până la aproximativ 1 cm (0,4 inci). După cum a indicat mâna:
„Radiația care bombardează suprafața Europei lasă amprentă. Dacă știm cum arată acea amprentă, putem înțelege mai bine natura oricăror organice și biosignature posibile care ar putea fi detectate cu misiunile viitoare, fie că sunt nave spațiale care zboară pe Europa sau aterizează pe Europa. ”
Cand Europa Clipper misiunea ajunge în sistemul Jovian, nava spațială va orbita pe Jupiter și va conduce aproximativ 45 de flybys apropiați ai Europei. Suita avansată de instrumente științifice va include camere, spectrometre, instrumente cu plasmă și radar, care vor cerceta compoziția suprafeței lunii, a oceanului și a materialului care a fost evacuat de la suprafață.
"Echipa misiunii Europa Clipper examinează posibilele trasee pe orbită, iar traseele propuse trec peste multe regiuni din Europa care prezintă niveluri mai mici de radiații", a spus Hand. „Este o veste bună pentru a privi materialele oceanice potențial proaspete care nu au fost puternic modificate de amprenta radiației.”
Cu această nouă hartă a radiațiilor, echipa de misiune va putea restrânge gama posibilelor site-uri de cercetare. Aceasta, la rândul său, va crește probabilitatea ca misiunea orbitorului să poată rezolva misterul vechi de zeci de ani, dacă există sau nu viață în sistemul jovian.
