תעלומה מוזרה של פלומות מימיות באירופה עשויה לרמז על 'חלקיקי התגנבות'

איור של אמן של פלומות מים המתפרצות מהאוקיאנוס הקפוא של ירח צדק אירופה.

(תמונה: © מעבדת התמונות הקונספטואלית של נאס"א - מייקל לנץ (USRA), וולט פיימר (KBRwyle), ביילי דז'רוקר (USRA) ומעבדת ההנעה סילונית של נאס"א)

ב -2012 טלסקופ החלל האבל הציץ מבעד לפלומה של חומר קלוש בקוטב הדרומי של ירח צדק, אירופה. מאז, הירח סיפק נצנוצים קלושים של פלומות, ורמז על החומר מהאוקיאנוס הפנימי הקפוא שלו יכול להיות לפטפט לחלל.

כעת, מחקר חדש שכלל תמונות של הירח כדי לחפש אחר סימני חומר בנוף האירופנלנדס, רק כדי למצוא שום אינדיקציות ברורות להתפרצויות.

בשנת 1995, של נאס"א משימת גלילאו הגיע למערכת יופיטר והחל בדיקה מפורטת של ענקיות הגז וירחיה, כולל אירופה. באירופה ביקרו גם נאס"א וויאג'ר וחללית אופקים חדשים בדרכם החוצה ממערכת השמש. על ידי שימוש בנתונים שנאספו על ידי כל שלוש המשימות, הצליח פול שנק, חוקר במכון הירח והפלנטרי ביוסטון, לצוד אחר סימני שינויים שיכולים להצביע על התפרצות חומרים שנפלו על פני השטח. הפלומות עצמן יכולות לעזור לחשוף מידע על האוקיאנוס החבוי עמוק מתחת לקרח.

"פלומות על גופים קפואים בדרך כלל מייצרות מגוון גדלי חלקיקים", אמרה שנק ל- Space.com באמצעות המייל. כוח המשיכה מושך את הגדול והחזק ביותר של החלקיקים בחזרה אל פני השטח. "חלקיקים אלה תמיד שונים מהשטח בדרך כלשהי, אם על ידי הרכב וצבע או על ידי גודל חלקיקים ומכאן בהירות לכאורה," אמר. "אז ציפינו לראות איזשהו בהירות או חתימת צבע חריגה בסמוך למקורות, באשר הם."

אולם שנק לא מצא שום וריאציות בהירות או בהרכב שעשויים להצביע על כך שחומר אוקיינוס ​​עלול להסתיים על פני הירח.

היעדר המשתנים המפתיע יכול לגרום לכך שפעילות הפלומה הייתה יחסית רציפה במשך שלושת העשורים של המיפוי, כאשר החלקיקים המופלטים התמזגו לאורך זמן ללא הבדלים ברורים. אפשרות נוספת היא שהפלומות ייצרו משקעים "התגנבות" שלא נראים עם המכשירים הזמינים. לבסוף, הפלומות עצמן יכולות להיות לא טיפוסיות, לא ממש פלומות אלא משהו בלתי נראה בעולמות אחרים.

"אנחנו לא באמת יודעים למה אנחנו לא רואים א סימן ברור של פלומות על פני אירופה", אמר שנק." נצטרך ללכת לשם כדי לגלות. "

על פני השטח, אירופה נראית בלתי ניתנת לציון למדי, עולם אפור-לבן עם עקבות של טלאים אדומים מסקרנים. הירח כולו מכוסה בקרח, מסתיר אוקיינוס ​​מתחת. האינטראקציה של האוקיאנוס עם שכבות סלעיות מתחת יכולה לספק מקום מקלט להתפתחות החיים, במיוחד אם האוקיינוסים מכילים פתחי אוורור שמעלים חום מהפנים.

מאז 2012 האבל הבחין מספר אינדיקציות לפעילות נפץ ככל שהירח עבר בין כדור הארץ לצדק. במהלך חלק מהמעברים, אור מיופיטר נחסם על ידי אדים שפרשו מעל פני הירח.

אירופה אינה הירח הראשון שידוע שיש לו פלומות נפץ. הירח של שבתאי אנצלדוס ידוע בזכות תפירת חומר ממנו נקיקי 'פס נמר' בקוטב הדרומי שלו. משימת קאסיני של נאס"א טסה באחת ההתפרצויות להשיג דגימה של החומר, שהחללית לא תוכננה במקור לאיסוף ובחינה.

כשנאס"א משימת אירופה קליפר מגיע לירח בשנות העשרים של המאה העשרים, הוא יהיה מוכן טוב יותר לזרמים. החללית תישא את ספקטרומטר המוני לחקירה פלנטרית / אירופה (MASPEX), אשר יאסוף גזים סביב הירח וינתח כל חומר פלומה שעלול להשתחרר לחלל. לשם כך על החללית לעוף באזורים שבהם גורש החומר. זיהוי האזורים לפני הגעת החללית יקל על התהליך.

באמצעות המפות שיצרו שלוש המשימות יצר שנק מפות חדשות שחשפו כיצד התפתח השטח לאורך זמן. שינוי תכונות יופיע כתכונות כהות או בהירות גדולות יותר הנבדלות מהנוף הסטטי והבלתי משתנה על הירח. אולם המפות החדשות לא חשפו שינויים מהותיים שגדלו יותר מ -30 מייל (50 ק"מ) על פני השטח.

בשלב הבא, שנק ביצע בדיקה ספציפית לאתרי הפלומה של המועמד, אזורים שזוהו בהתבסס על שם אותרו פלומות ברחבי אירופה. הכיסוי לתמונות באתרי הקוטב הדרומי שזוהה על ידי האבל היה גרוע, ולא היו סממנים גלויים לעין.

שנקים עשויים שלא להפיק משקעים ניתנים לצפייה בהדמיה קיימת, "כתב שנק בעיתונו שפורסם ב24- במרץ מכתבי כתבי עת אסטרופיסיים. "זה אפשרי אם הפלומות של אירופה הן 'פלומות התגנבות' בלבד באדים, אך קשה להסביר את כישלונם של אדי המים להתגבש לחלקיקים בעת האוורור לחלל."

ההבדל בגודל בין החלקיקים המאווררים לחלקיקי השטח צריך להיות שונה מספיק בכדי שניתן יהיה לאתר אותו על ידי החללית, גם אם הם מונחים דקים על האדמה. עם זאת, אם פלומות התגנבות הן הנורמה, יתכן ויהיה צורך בספקטרומטריה של מיפוי אמצע-אינפרא אדום או אולטרה-סגול כדי לאתר אותם. קליפר יישא מצלמה דיגיטלית רגישה לאורכי הגל האולטרה סגול וייתכן שתוכל לאתר את העקבות.

הכאוס של אירופה

אזורים תמוהים המכונים שטח כאוס יכול לייצר פלומות לטווח קצר ועלול להסתיר את טביעות האצבע שלהם. מאות אזורי תוהו ובוהו מפוזרים על פני הירח, עם כיפות וגושי קרחון. כאשר השכבה התחתונה של קרח השטח מחוממת על ידי אינטראקציות גאות ושונות בין צדק לאירופה, פני השטח מתכווצים בפני עצמה ויוצרים שברים במתח. הקרח בחלקו העליון נחלש והקרום מתכווץ וכיור ויוצר גושי קרח גדולים יותר וקרחוניים.

שנק אמר כי אירועים אלימים אלו עלולים לחשוף מים נוזלים על פני השטח לפרקי זמן קצרים. מים אלו עלולים להתבשל כדי לייצר פלומות מקומיות של גבישי אדי מים קפואים. סביב השטח ישנן אינדיקציות קלושות שיכולות להיות טביעות אצבעות של הפלומות.

"אנו עשויים להתבונן בזה בקנה מידה של כמה קילומטרים בצורת הילות כהות סביב איזו כאוס [שטח], אך איננו בטוחים," אמר שנק.

אפשרות נוספת היא כי התהומות הנרחבות המשתרעות על פני 1,000 מיילים (1,000 ק"מ) על פני אירופה עשויות להיות גירוש חומר. לעיתים הזיזמות מכילות רכסים כפולים עם חומרים אדמדמים כהים המציפים את המשטחים עד 10 מיילים לאורך הצדדים. מחקרים קודמים העלו כי החומר האדום השורש לאורך האגפים יכול לבוא מאוורור נפץ מן התהומות, כמו מטוסי אדי מים מהסדקים המרכזיים לאורך הרכסים הכפולים של אנצלדוס.

"אם החומרים הכהים-אדמדמים הכהים המונחים רכסים כפולים על אירופה נובעים מאוורור של חומרי פלומה כמו אלה באנצ'אלדוס, הם היו מרהיבים", אמר שנק. במהלך ההתפרצויות, הרכסים היו משחררים חומר לאורך אורכם ויוצר וילונות ארוכים של גז וחלקיקים שגובהם כמה קילומטרים ומתנשאים לחלל מעל כל רכס, אם כי לא סביר שכולם התפוצצו בבת אחת.

"זה היה מרגש למדי לעמוד שם, בחליפת חלל, לצפות באירועים האלה לאורך רכסים שנעלמים מעבר לאופק," אמר שנק.

התוצאות החדשות מדגישות את הכמות המוגבלת ואת האיכות הנמוכה של תמונות הירח. קליפר מתכנן לבצע ציד נרחב אחר פעילות פלומה, בתקווה בהצלחה רבה יותר. עד אז, הכותרות עשויות להישאר בגדר תעלומה, אמר שנק.

"מה שקורה באירופה, עדיין לא הגענו לתחתית."

• משימת קוצץ אירופה של נאס"א למען Icy Moon של צדק מנקה את המשוכה הגדולה בדרך להשקה
• דו"ח אירופה: Icy Moon של צדק הסביר (אינפוגרפיק)
• 6 המקומות הנחשבים ביותר לחיים זרים במערכת השמש