Oamenii de știință au descoperit în datele colectate de stația interplanetară Galileo în urmă cu 20 de ani, noi dovezi ale existenței gheizerelor de apă pe luna glaciară Europa a lui Jupiter. Articolul a fost publicat în revista Nature, descris pe scurt într-un comunicat de presă pe site-ul NASA.
Europa este cea mai mică dintre cele patru mari luni ale lui Jupiter, numite lunile galileene. Raza sa este cu 200 de kilometri mai mică decât raza Lunii, iar orbita sa se află la aproximativ 670 de mii de kilometri de gigantul gazului. Un interes deosebit pentru acest corp ceresc a apărut la sfârșitul anilor 90, când a fost prevăzută existența unui ocean sub-gheață pe baza analizei câmpului magnetic al satelitului realizat de Galileo. Se presupune că oceanul are sub 25 de kilometri de gheață, iar adâncimea lui atinge sute de kilometri în adâncime. Oceanul de pe Europa nu îngheață din cauza încălzirii interiorului satelitului, care apare sub influența forțelor de maree ale lui Jupiter. În plus, oamenii de știință sugerează existența unei activități geotermale în fundul oceanului, care poate fi o condiție suficientă pentru apariția vieții.
Una dintre dovezile prezenței unui ocean pe Europa este gheizerele care emit vapori de apă, care a fost înregistrată de telescopul Hubble în 2012, 2014 și 2016. Ejectiile au fost detectate peste regiunea ecuatorială și polul sud al satelitului, se extindeau până la 200 de kilometri înălțime și aveau un caracter instabil - cea mai mare activitate a fost observată atunci când satelitul era cât mai departe de Jupiter. Totuși, aceste descoperiri au fost făcute la limita capacității telescopului, iar astronomii ar dori să obțină dovezi despre existența in situ a gheizerelor.
Astronomii conduși de Xianzhe Jia susțin că au găsit astfel de dovezi prin analizarea datelor colectate de magnetometru și instrumentul PWS (plasmă Wave Spectrometer) de pe nava spațială Galileo în timpul a două zboruri apropiate peste Europa ecuatorială și de sud în 1997 și 2000 ani. În timpul acestor zboruri, distanța minimă de la nava spațială până la suprafața glaciară a satelitului a fost de aproape 200 de kilometri, ceea ce este în prezent un nivel record.
Datele magnetometrului Galileo obținute în cursul unui flyby în decembrie 1997 în Europa și compararea lor cu modelele.
Datele din instrumentul PWS Galileo obținute în cursul unui flyby strâns în decembrie 1997 în Europa și dinamica calculată a modificărilor densității plasmatice.
În timpul unui zbor peste regiunea ecuatorială a Europei în decembrie 1997, cu aproximativ un minut înainte de trecerea celui mai apropiat punct de suprafața satelitului, magnetometrul a înregistrat o schimbare a forței câmpului magnetic cu sute de nanotaste în 16 secunde. În acest moment, instrumentul PWS a înregistrat modificări locale în câmpul electric și densitatea de electroni a plasmei care înconjoară aparatul. Pentru a testa dacă astfel de fenomene pot fi asociate cu trecerea dispozitivului prin lanterna de apă (sau plumă) a gheizerului, astronomii au construit un model magnetohidrodinamic tridimensional care descrie efectul ejectării asupra proprietăților plasmei și câmpurilor din apropierea satelitului. Simularea urmărește comportamentul ionilor O + (reprezentanți ai plasmei magnetosferice), O2 + (reprezentant al ionilor originari de pe suprafața Europei) și plasmă electronică,și ia în considerare procesele de ionizare, reîncărcare și recombinare în atmosfera Europei, precum și parametrii emisiilor de apă obținute în timpul observațiilor de către diferite telescoape. S-a presupus că forma și structura emisiilor pe Europa este similară cu emisiile ghezerelor pe luna Saturnului, Enceladus.
Locația estimată a unei degajări de apă de pe suprafața Europei înregistrată în cursul zboarului închis Galileo în decembrie 1997.
Video promotional:
Drept urmare, s-a dovedit că modelele descriu bine datele observaționale și ne permit să limităm aria sursei de prune, prin care a zburat Galileo în decembrie 1997. În cazul unui flyby strâns în anul 2000, datele observaționale privind modificările câmpului magnetic nu pot fi interpretate ca efectul unei ejecții de gheiser. Aceste descoperiri evidențiază valoarea colectării datelor la distanțe scurte de la sau pe suprafața satelitului. Această provocare se confruntă cu o nouă generație de misiuni în sistemul Jupiter - Europa Clipper, Jupiter Icy Moon Explorer și misiunea comună Europa, care se așteaptă să se lanseze la începutul anilor 2020.
Alexander Voytyuk
