Europa: Semuanya Lama Baru Lagi

Dalam senja yang dingin di luar batas Tata Surya kita, raksasa bertabur Jupiter berkuasa. Jupiter sejauh ini adalah yang terbesar dari keturunan planet Matahari kita – dan itu adalah dunia yang sangat besar yang mungkin telah menjadi teman bintang biner bagi Matahari kita, membuat kehidupan di Bumi menjadi mustahil. Tapi, untungnya bagi kami, Jupiter baru saja kehilangan cukup banyak massa untuk menyalakan api bintang nuklirnya, dan malah mulai menyusut. Di antara banyak bulan Jupiter, dunia bulan kecil yang dingin bernama Europa menonjol di antara kerumunan, dan menyanyikan lagu sirine yang menarik bagi para astronom yang mencari kemungkinan kehidupan yang ada di luar Bumi. Itu karena bulan kecil yang beku ini, di bawah kerak esnya yang retak, pecah, dan kacau, dapat menyembunyikan samudera global air minum yang menopang kehidupan. Di mana air cair ada, ada kemungkinan – meskipun tidak berarti janji – bahwa kehidupan yang kita kenal mungkin juga ada. Pada Mei 2018, sebuah tim ilmuwan mengumumkan bahwa setelah memeriksa ulang data dari misi lama, mereka telah memperoleh wawasan baru yang mengindikasikan bahwa Europa mungkin memiliki bahan yang tepat untuk mendukung kehidupan. Data memberikan bukti independen yang kuat bahwa bulan-dunia reservoir air cair di bawah permukaan dapat mengungkapkan keberadaannya dengan melampiaskan uap air di atas cangkang es retak Europa.

Data dikumpulkan oleh NASA Pesawat ruang angkasa Galileo kembali pada tahun 1997 diperiksa kembali oleh para ilmuwan menggunakan model superkomputer baru dan lebih maju untuk memecahkan misteri yang menarik. Teka-teki ini berpusat di sekitar band lokal yang aneh di medan magnet Europa yang tidak dapat dijelaskan sampai sekarang. Gambar ultraviolet sebelumnya diambil oleh NASA Teleskop Luar Angkasa Hubble (HST) pada tahun 2012 mengisyaratkan keberadaan gumpalan, tetapi studi baru ini menggunakan data yang telah dikumpulkan lebih dekat ke sumbernya, dan dianggap sebagai dukungan menguatkan yang kuat untuk keberadaan semburan uap air yang keluar dari es retak Eropa seperti es yang retak Kerak. Temuan-temuan baru muncul dalam edisi 14 Mei 2018 jurnal Alam.

Penelitian ini dipimpin oleh Dr. Xianzhe Jia, seorang fisikawan luar angkasa di University of Michigan di Ann Arbor dan penulis utama Alam artikel. Dr. Jia juga merupakan penyelidik bersama untuk dua instrumen yang akan membuat perjalanan panjang dan berbahaya di atas kapal yang akan datang Clipper Europa. Yang direncanakan Clipper Europa dirancang untuk mengeksplorasi potensi kelayakan Eropa.

"Data ada di sana, tetapi kami membutuhkan pemodelan canggih untuk memahami observasi," Dr. Jia menjelaskan dalam 14 Mei 2018 NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) Press Release. Itu JPL terletak di Pasadena, California.

Bulan Air Jupiter Dan Misterius

Galileo Galilei menemukan Europa pada bulan Januari 1610, bersama dengan tiga bulan Jovian lainnya. Kuartet bulan besar ini – Io, Europa, Ganymede, dan Callisto – secara kolektif ditetapkan Bulan Galilea untuk menghormati penemunya.

Pada suatu malam musim dingin yang terang bintang, Galileo naik ke atap rumahnya di Padua, dan menemukan empat bulan yang menanggung namanya. Dia melakukan ini hanya menggunakan "mata-mata" kecil dan primitif – salah satu teleskop pertama yang digunakan untuk tujuan astronomi. Secara historis, ini juga menandai pertama kalinya bahwa bulan telah terdeteksi di orbit di sekitar planet selain kita sendiri. Ganymede dan Callisto terdiri dari es dan batu, dan Ganymede memiliki perbedaan sebagai bulan terbesar di Tata Surya kita. Io berbeda dari ketiganya Orang Galilea saudara kandung karena itu adalah bulan kecil dengan beberapa atribut seperti neraka. Permukaan vulkanik sedikit Io berwarna telah dibandingkan dengan "pizza pepperoni" – bekas luka, bercak, dan bopeng oleh gunung berapi yang meletus, ganas dan berapi-api. Itu juga diberkahi dengan belerang.

Galileo melakukan deteksi pertama yang dilaporkan dari Io dan Europa pada 7 Januari 1610. Namun, selama pengamatan pertama dari dua bulan itu, dia tidak dapat memisahkan Io dan Europa menjadi dua entitas yang berbeda. Ini karena kemampuan pembesaran yang rendah dari teleskop primitifnya. Untuk alasan ini, duo ini tampaknya hanya satu titik cahaya tunggal. Keesokan harinya, Io dan Europa diamati untuk pertama kalinya sebagai terpisah, bulan jauh kecil di kanan mereka sendiri, sebagai Galileo melanjutkan studinya tentang sistem Jovian. Kuartet dari Bulan Galilea mungkin telah ditemukan secara independen oleh astronom Jerman Simon Marius (1573-1625).

Bulan-dunia, Europa, dianggap mengandung mantel berbatu dan inti besi – serta lautan bawah permukaan air asin yang mengalir di bawah cangkang esnya. Europa cukup jauh dari panas melelehnya Bintang kita untuk menjaga permukaan laut bawahnya membeku, sehingga menciptakan kerak es yang hancur. Ada juga materi gelap coklat kemerahan misterius yang muncul di sepanjang banyak patah tulang Europa – serta daerah-daerah yang berkhasiat membuat jaringan parut di permukaannya. Bahan coklat kemerahan gelap ini belum diidentifikasi – tetapi akhirnya bisa mengungkapkan paket kejutan penuh petunjuk tentang potensi bulan jauh ini sebagai dunia kecil yang bisa dihuni.

Pada saat penemuan mereka, daerah campur aduk gangguan es di Europa, tepat disebut medan kekacauan, dianggap sebagai daerah eksotis asal misterius. Namun, saat ini dihipotesiskan bahwa medan kekacauan dibentuk sebagai hasil gerakan tumpah di bawah permukaan samudera global Eropa dari air cair yang mengaduk di bawah cangkang esnya.

Europa mengorbit Jupiter setiap 3,5 hari, dan itu terikat secara gravitasi ke planet induknya sedemikian rupa sehingga selalu menunjukkannya pada wajah yang sama. Juga, karena orbit Europa di sekitar Jupiter berbentuk elips, jaraknya dari Jupiter bervariasi sesuai dengan tempatnya di orbitnya. Hal ini menyebabkan pasang surut yang berulang-ulang baik meregang dan kemudian mengendurkan permukaan yang terpecah es bulan (kelenturan pasang surut). Gelombang itu adalah hasil dari pengaruh gravitasi Yupiter yang kuat pada Europa. Ini karena tarikan gravitasi Jupiter lebih kuat di sisi dekat Europa daripada di sisi yang jauh. Untuk membuat hal-hal lebih buruk, besarnya variasi tanpa henti ini berubah ketika Europa mengelilingi orbitnya mengelilingi Jupiter. Kelapan pasang surut hasil dari gelombang yang berkontribusi energi untuk kerak es Europa, dan ini menciptakan retakan panjang patah yang merobek permukaan eksotis. Gelombang Europan berpotensi menciptakan aktivitas vulkanik atau hidrotermal di dasar laut – yang dapat memberikan nutrisi berharga bagi bentuk kehidupan yang mungkin mengambang di air asin, sehingga membuat laut layak huni. Saat ini, model ilmiah yang disukai mengusulkan bahwa panas yang dihasilkan dari kelenturan pasang surut menjaga lautan bawah permukaan Europa di fase cair yang menopang kehidupan, dan mendorong gerakan es yang mirip dengan lempeng tektonik di Bumi – dengan demikian menyerap bahan kimia dari permukaan ke dalam sumur yang tersembunyi. lautan berputar-putar di bawah kulit es Europa. Selanjutnya, garam laut yang terbentuk di laut bawah permukaan Europa mungkin melapisi beberapa fitur geologis yang telah diamati pada permukaan Europa. Ini menunjukkan bahwa lautan berinteraksi dengan dasar laut. Interaksi semacam itu juga dapat memainkan peran penting dalam potensi munculnya bentuk-bentuk kehidupan di dunia bulan ini.

Berdasarkan sejumlah kecil kawah yang bisa diamati, cangkang Europa yang dingin, permukaannya dianggap muda – hanya sekitar 40 hingga 90 juta tahun. Permukaan yang sangat kawah lebih tua dari permukaan yang menunjukkan kawah yang relatif kecil. Ini karena aktivitas geologi telah menghapus kawah yang lebih tua, sehingga berulang kali memberikan dunia dengan permukaan baru yang segar. Sebagai perbandingan, Callisto – salah satu dari kuartet Bulan Galilea–memiliki permukaan yang diperkirakan sedikit milyar bertahun-tahun karena sangat terluka oleh kawah yang muncul kembali tidak terhapus.

NASA Pesawat ruang angkasa Galileo ke sistem Jupiter diluncurkan pada tahun 1989, dan telah menyediakan sebagian besar data saat ini yang dikumpulkan tentang Europa. Itu Misi Galileo berakhir pada 21 September 2003, ketika pesawat luar angkasa itu sengaja dipaksa untuk jatuh ke atmosfer planet raksasa yang telah berhasil diobservasi dengan sangat lama. NASA sedang berlangsung Juno spacecraft diluncurkan pada 5 Agustus 2011, dan memasuki orbit sekitar Jupiter pada 5 Juli 2016. Juno akan mencari petunjuk tentang bagaimana Jupiter sendiri dilahirkan. Kedua Galileo dan Juno adalah satu-satunya pesawat luar angkasa sejauh ini yang telah masuk ke orbit Jupiter.

Tidak ada pesawat ruang angkasa yang belum mendarat di Europa yang dingin dan misterius. Namun, karena banyak karakteristik yang menarik dan kemungkinan menyihir, ini akan segera berubah. Mungkin berenang di laut bawah tanah di Europa, ada tidbits kehidupan yang akhirnya bisa menjawab pertanyaan mendalam apakah kita sendirian di Cosmos. Astronom akan mulai mengamati Europa baru dengan Clipper Europa misi, dijadwalkan untuk diluncurkan pada 2020-an. Menurut rencana, Clipper Europa akan mencapai Jupiter beberapa tahun setelah diluncurkan, dan kemudian akan mencoba untuk mengamati apakah bulan-bulan kecil yang beku dapat memiliki kondisi yang cocok untuk kehidupan. Itu Pesawat ruang angkasa Europa Clipper toleran terhadap radiasi, dan akan mencapai 45 flybys dari Europa pada ketinggian bervariasi dari 1.675 mil hingga 16 mil dari orbit yang berputar dan panjang di sekitar Jupiter.

Europa Clipper instrumen akan mencakup kamera dan spektrometer untuk mendapatkan gambar resolusi tinggi dari kerak eksotis Europa dan menentukan komposisinya. Sebuah radar penembus es juga akan menentukan ketebalan cangkang es retak Eropa dan pergi berburu untuk danau bawah permukaan yang mirip dengan yang ada di Antartika Bumi. Misi ini juga akan membawa magnetometer untuk mengukur arah dan kekuatan medan magnet Europa. Pengukuran ini akan membantu para astronom menentukan baik salinitas dan kedalaman laut global bawah permukaan Eropa.

Meskipun Europa dikunjungi oleh duo sister spacecraft–Pioneer 10 dan Pioneer 11–di tahun 1970-an, begitu juga dengan kembarannya Voyager pada tahun 1979, misi awal eksplorasi antariksa ini hanya mengirim sedikit gambaran buram dan redup ke para astronom di Bumi. Namun, meskipun foto-foto awal ini tidak sesuai dengan standar saat ini, mereka berhasil dengan sukses mengungkapkan cukup banyak tentang Europa untuk menjadikannya target yang berpotensi menarik untuk dipelajari nanti. Dataran es kuning pucat bisa dilihat pada gambar yang dikirim kembali ke Bumi oleh Voyager, dan mereka juga menunjukkan daerah-daerah coklat kemerahan misterius dengan komposisi yang tidak diketahui. Patahan panjang memotong cangkang es Europa bisa diamati, dan mereka diperpanjang ribuan mil di atas permukaan retak dan beku bulan. Fitur serupa di Bumi menunjukkan keberadaan gunung dan ngarai dalam. Namun, tidak ada yang lebih tinggi dari beberapa kilometer yang bisa dilihat di bulan dingin yang retak ini. Memang, kerak yang halus dan muda di Eropa adalah salah satu permukaan paling halus di Tata Surya kita.

Itu HST bertanggung jawab untuk mendeteksi tanda pertama dari uap air yang keluar dari permukaan Europa. Gumpalan-gumpalan ini memiliki kemiripan yang mencolok dengan yang terlihat pada bulan-bulan es yang dingin, Enceladus of Saturnus. Gumpalan air Enceladus adalah hasil dari erupsi cryovolanoes (Geyser air).

Europa adalah bulan-bulan yang sangat menarik karena merupakan salah satu tubuh yang menghuni keluarga Sun kita yang berpotensi menjadi tuan rumah kehidupan seperti yang kita kenal. Bulan dingin kemungkinan mengandung banyak air cair, dan kemungkinan kehidupan di laut Europa ditingkatkan karena aktivitas geologinya dapat menghasilkan pertukaran bahan kimia dari permukaan dengan lautan yang tersembunyi di bawah es.

Semuanya Lama Baru Lagi

Tim Dr. Jia mengeksplorasi yang lama Galileo data setelah presentasi yang diberikan oleh Dr. Melissa McGrath dari SETI Institute di Mountain View, California. Dr. McGrath, anggota dari Clipper Europa tim sains, menyampaikan presentasinya kepada sesama ilmuwan tim, memberi perhatian khusus pada yang lain HST pengamatan Europa.

"Salah satu lokasi yang disebutkannya membunyikan lonceng. Galileo sebenarnya melakukan flyby dari lokasi itu, dan itu adalah yang paling dekat yang pernah kita miliki. Kami sadar kami harus kembali. Kami perlu melihat apakah ada sesuatu dalam data yang dapat memberi tahu kami apakah ada gurauan atau tidak, "Dr. Jia berkomentar pada 14 Mei 2018 Siaran Press JPL.

Pada saat itu Galileo membuat flyby tahun 1997 di atas permukaan Europa, tim dari Galileo para astronom bahkan tidak menduga bahwa pesawat ruang angkasa itu mungkin sedang meraung-raung uap air yang keluar dari kerak dingin bulan. Flyby membawa pesawat luar angkasa hanya sekitar 124 mil di atas permukaan Europa. Hari ini, Dr. Jia dan timnya percaya itu Galileo jalan, selama itu terbang, adalah yang beruntung.

Ketika para ilmuwan mempelajari informasi yang dikumpulkan selama terbang hampir satu generasi yang lalu, mereka menemukan bahwa data magnetometer beresolusi tinggi telah menemukan sesuatu yang aneh. Menggambar tentang apa yang telah dipelajari para astronom dari menjelajahi semburan yang meletus dari Enceladus of Saturnus – bahwa materi dalam gumpalan menjadi terionisasi dan meninggalkan suatu karakteristik dalam medan magnet – mereka dipersiapkan, dan tahu apa yang harus dicari. Itu dia– tikungan terlokalisasi di medan magnet yang belum pernah dijelaskan sebelumnya.

Galileo telah dilengkapi dengan yang kuat Spektrometer Gelombang Plasma mampu mengukur gelombang plasma yang dihasilkan dari partikel bermuatan dalam gas yang terkandung dalam atmosfer Europa. Tim Dr. Jia menarik data itu juga. Informasi yang baru diperoleh ini juga memperkuat teori tentang keberadaan segumpal uap air.

Namun, angka-angka itu sendiri tidak bisa menceritakan keseluruhan cerita. Dr. Jia melapisi magnetometri dan tanda gelombang plasma ke dalam pemodelan 3D baru yang telah dibuat oleh timnya di Universitas Michigan (Ann Arbor). Model ini mensimulasikan interaksi plasma dengan badan-badan Tata Surya. Bahan yang diperlukan terakhir adalah data yang berasal dari HST yang menunjukkan dimensi gumpalan yang mungkin ..

Apa yang muncul dari model, dengan simulasi membanggakan, adalah pertandingan dengan medan magnet dan tanda tangan plasma tim ilmuwan telah diperoleh dari yang lama Galileo data.

"Sekarang tampaknya ada terlalu banyak garis bukti untuk menolak gelombang di Europa. Hasil ini membuat gumpalan tampak jauh lebih nyata dan, bagi saya, adalah titik kritis. Ini bukan lagi ketidakjelasan yang tidak pasti pada gambar yang jauh," mencatat Dr. Robert Pappalardo pada 14 Mei 2018 Siaran Press JPL. Dr. Pappalardo adalah seorang Clipper Europa ilmuwan proyek di JPL.

Temuan baru adalah kabar baik untuk Misi Clipper Europa, yang mungkin diluncurkan sedini 2022. Dari orbitnya di sekitar Jupiter, Clipper Europa akan melayang mendekati bulan kecil sedingin es di lintasan terbang rendah yang cepat. Jika gumpalan tersebut benar-benar mengeluarkan uap air dari lautan Europa atau danau bawah permukaan global, Clipper Europa bisa mengambil sampel dari cairan beku dan partikel debu. Tim misi saat ini sedang merencanakan jalur orbital potensial, dan penelitian baru pasti akan membantu dalam diskusi tersebut.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *