מה שנחשד כבר מזמן אושר: בירח אירופה של צדק יש מים. כפי שלמדנו יותר על מערכת השמש החיצונית בשנים האחרונות, אירופה הפכה ליעד בראש סדר העדיפויות בחיפוש אחר חיים. עם התגלית הזו נאס"א ציירה עין שוורים אדומים גדולים על הירח הגלילי הקטן ביותר של צדק.
"בעוד שמדענים טרם גילו ישירות מים נוזלים, מצאנו את הדבר הטוב ביותר הבא: מים בצורה אדי."
לוקאס פגניני, מדען פלנטרי של נאס"א, מוביל מחקר.
לפני תגלית זו, כבר היו בידי המדענים כמה הוכחות לכך שיש לאירופה פוטנציאל לנמל חיים. לירח יש את המשטח החלק ביותר של כל חפץ במערכת השמש, מה שהוביל למדענים להניח שיש לו מים נוזליים באוקיאנוס מתחת לפני האדמה, שנשמר מעל קפוא על ידי כיפוף גאות ושפל מיופיטר. כיפוף גאות ושפל לא רק שומר על המים בצורה נוזלית, הוא יוצר תנועה של צלחות קרח בדומה ללוחות טקטוניים בכדור הארץ, על פי ההשערה.
עדויות נוספות הגיעו מחקר הכתמים החומים על פני אירופה. מדענים שיערו כי מדובר בכימיקלים מהאוקיאנוס התת-קרקעי שעשו את דרכם אל פני השטח. זה מראה כי קרקעית הים עשויה להיות באינטראקציה עם פני השטח, שיקול חשוב כשחושבים על היכולת.
גילוי פלומות נוזליות העלה את רמת ההתרגשות מההתנהלות הפוטנציאלית של אירופה.
בשנת 2012 האבל תפס תמונה של אירופה המראה את מה שרבים פירשו כפלומה של אדי מים היוצאים מסדק במשטח הקפוא, וירה בגובה של כ- 200 ק"מ (120 מיילים). (לשם השוואה, הר אוורסט גובהו 8.8 ק"מ בלבד.) בשנת 2016 היו יותר הוכחות מהאבל שהציעו פלומות.
חללית הגלילאו של נאס"א איתרה הפרעות בשדה המגנטי של צדק ליד אירופה בתקופת החללית ההיא ביופיטר, משנת 1995 עד 2003. מדענים ייחסו את הפרעות הללו לאוקיאנוס מלוח שעלול להתקיים מתחת לפני השטח הקפוא של הירח, מכיוון שאוקיאנוס מלוח יכול להוליך חשמל.
כמו כן, חללית גלילאו התקרבה לשטח אירופה בשנת 206 ק"מ (128 מייל) וכמה חוקרים טוענים כי היא טסה למעשה דרך פלומה.
אבל בכל הנתונים האלה לא הייתה גילוי מוחלט של מים. עכשיו זה השתנה.
"זיהוי ישיר ראשון זה של אדי מים באירופה הוא אישור קריטי לגילוי המקורי שלנו של מינים אטומיים ..."
לורנץ רוט, אסטרונום ופיזיקאי, המכון המלכותי לטכנולוגיה של KTH בשטוקהולם, מחבר משותף.
צוות מדענים בראשות לוקאס פגניני, מדען פלנטה של נאס"א, פרסם מאמר שהודיע על גילוי המים באירופה. העיתון נקרא "מדידה של אדי מים בתוך סביבה שקטה בעיקר באירופה." הוא פורסם ב -18 בנובמבר בכתב העת Nature.
בהודעה לעיתונות, אמר פגניני, "יסודות כימיים חיוניים (פחמן, מימן, חמצן, חנקן, זרחן וגופרית) ומקורות אנרגיה, שניים משלושה דרישות לחיים, נמצאים בכל רחבי מערכת השמש. אבל השלישי - מים נוזליים - מעט קשה למצוא מעבר לכדור הארץ. למרות שמדענים טרם גילו ישירות מים נוזלים, מצאנו את הדבר הטוב הבא: מים בצורה אדי. "
פגניני ושאר המדענים אמרו כי הם גילו מספיק מים למילוי בריכת שחייה בגודל האולימפי תוך דקות; הם מדווחים כי המים מופיעים רק לעתים רחוקות. "מבחינתי, הדבר המעניין בעבודה זו הוא לא רק איתור ישיר ראשון של מים מעל אירופה, אלא גם היעדרם בגבולות שיטת הגילוי שלנו."
התוצאות נובעות מתצפית בזמן עם ה- W.M. מצפה הכוכבים של קק בהוואי. במהלך 17 לילות של תצפית בשנת 2016 ו 2017, הצוות מצא את האות הקלוש והמובחן של אדי מים רק פעם אחת. האדים התגלו בחצי הכדור המוביל של אירופה כשהוא מקיף את צדק. (אירופה נעולה באופן יומיומי לצדק, ממש כמו הירח לכדור הארץ.)
מים פולטים אור אינפרא אדום בתדרים ספציפיים כאשר הם מקיימים אינטראקציה עם קרינת השמש. על ידי שימוש בספקטרוגרף בטלסקופ קק, מדענים מדדו את ההרכב הכימי בחצי הכדור המוביל של אירופה.
"זיהוי ישיר ראשון זה של אדי מים באירופה הוא אישור קריטי לגילוי המקורי שלנו של מינים אטומיים, והוא מדגיש את הדלילות לכאורה של פלומות גדולות בעולם הקפוא הזה," אמר לורנץ רוט, אסטרונום ופיזיקאי מהמכון המלכותי של KTH טכנולוגיה בשטוקהולם שהובילה את מחקר האבל לשנת 2013 והייתה מחברת משותפת לחקירה האחרונה הזו.
רוט מתייחס לגילוי הרכיבים המרכיבים מים שנמצאים מעל אירופה. אמנם מסקרן, זה לא כמו לגלות מים. כדי למצוא את המים היה על הצוות להשתמש במצפה הכוכבים Keck ובספקטרוגרף שלו, מכיוון שלאף חללית קיימת אין יכולת לאתר מים.
הקביעה שמדובר במים ולא רק ברכיבי המים אינה קלה, במיוחד מכדור הארץ. הצוות שעומד מאחורי מחקר זה נאלץ להתמודד עם המים באטמוספירה של כדור הארץ, וכדי לעשות זאת הם סמכו על מודלים מתמטיים מורכבים ומודלים ממוחשבים.
הצוות בטוח בעצמו בתוצאותיהם, גם בזמן שהם מכירים בכך שיש צורך במשימה לאירופה בכדי להבין באמת את הירח.
אבי מנדל, מדען פלנטה של גודארד בצוותו של פגניני, "ביצענו בדיקות בטיחות קפדניות בכדי להסיר מזהמים אפשריים בתצפיות על קרקע." "אבל בסופו של דבר, נצטרך להתקרב לאירופה כדי לראות מה באמת קורה."
אני מקווה שמדענים - וכולנו - לא יצטרכו לחכות יותר מדי כדי לקבל תשובות מכריעות יותר לשאלות הרבות של אירופה. קליפר אירופה הועבר לשלב העיצוב הסופי שלו באוגוסט 2019, והוא אמור להשיק מתישהו באמצע 2020. היא תכלול חבילה שלמה של מכשירים כדי לחקור את תעלומות אירופה. המרגש מכולם עשוי להיות הרדאר החודר לקרקע. זה עשוי לראות ממש דרך הקרח ולאשר את קיומו של אוקיינוס מתחת לפני האדמה אחת ולתמיד.
כאילו לא די במסלול, יש דיבורים על נחת אירופה.
בשנת 2019 העניק הקונגרס לנאס"א 195 מיליון דולר כדי לבחון את פיתוח הנחתת כחלק ממשימת קליפר. נאס"א מעולם לא ביקשה את הכסף הזה, ככל הנראה גם בגלל שטחה של אירופה הוא סביבה שקשה לנחות עליה. אולי הקונגרס יודע שהנחיתות מושכות כמות עצומה של אינטרס ציבורי.
כמובן, לא רק הסביבה השטחית של אירופה היא בעייתית. הקרינה סביב יופיטר היא קיצונית, וכדי להצליח, קליפר אירופה יצטרך לעקוב אחר מסלולי סגלגל רחבים, רק להתקרב לאירופה לפרקי זמן, לפני שיסתוב לבטיחות. כך מתמודדת חללית ג'ונו של נאס"א עם קרינת צדק.
אך למרות זאת, הקליפר יוכל לצלם ישירות כל פלומה ואפילו לדגום אותם באמצעות ספקטרומטרי המסה שלה. היא תוכל גם לחקור את פני השטח בפירוט רב מתמיד.
נצטרך להיות סבלניים בכל זאת. לג'ונו לקח חמש שנים להגיע לצדק. אם משימת אירופה קליפר תושק באמצע שנות העשרים, לא נקבל תוצאות מדעיות עד 2030 ואילך.
יותר:
- הודעה לעיתונות: מדעני נאס"א מאשרים אדי מים באירופה
- נייר מחקר: מדידה של אדי מים בתוך סביבה שקטה בעיקר באירופה
- סרטון מגזין החלל: חקר הירחים הקפואים של צדק. אירופה קליפר של NASA ו- JUICE של ESA
