Nuo „Galileo“ zondas pateikė įtikinamų įrodymų apie pasaulinio vandenyno egzistavimą po Europa, praėjusio amžiaus dešimtajame dešimtmetyje, mokslininkai pasidomėjo, kada galėtume pasiųsti dar vieną misiją į šį ledinį mėnulį ir ieškoti galimų gyvybės ženklų. Daugelis šių misijų koncepcijų reikalauja orbitos ar tūpimo vietos, nei ištirs Europos paviršių, apledėjusiame lape ieškodami iš vidaus atsirandančių biosignacijų ženklų.
Deja, Europos paviršių nuolat bombarduoja radiacija, kuri gali pakeisti ar sunaikinti į paviršių patekusią medžiagą. Naudojant duomenis iš „Galileo“ ir „Voyager 1“ kosminiu laivu, mokslininkų komanda neseniai parengė žemėlapį, kuriame parodyta, kaip radiacija kinta visoje Europa. Sekdami šį žemėlapį, būsimos misijos, tokios kaip NASA „Europa Clipper“ galės rasti vietas, kuriose vis dar egzistuoja bios parašai.
Tyrinėjant Europos paviršių, kaip parodė daugybė misijų, mėnulis periodiškai keičiasi vidumi ir paviršiumi. Jei jos vidiniame vandenyne yra gyvybė, tada biologinę medžiagą teoriškai būtų galima išnešti į paviršių, kur ji galėtų būti ištirta. Kadangi Jupiterio magnetinio lauko spinduliuotė sunaikins šią medžiagą, visi svarbūs klausimai yra žinoti, kur ji pati intensyviausia, kiek giliai ji eina ir kaip ji gali paveikti vidų.
Kaip neseniai NASA pranešime spaudai paaiškino NASA reaktyvinio varymo laboratorijos mokslininkas Tomas Nordheimas:
„Jei norime suprasti, kas vyksta„ Europa “paviršiuje ir kaip tai siejasi su po vandenynu, turime suprasti radiaciją. Kai mes nagrinėsime medžiagas, kurios atsirado po žeme, į ką mes žiūrime? Ar tai mums sako, kas yra vandenyne, ar taip nutiko medžiagoms po jų spinduliavimo? “
Norėdamas išspręsti šį klausimą, Nordheimas ir jo kolegos išnagrinėjo duomenis iš „Galileo“„Europa“ ir NASA elektronų matavimai „Voyager 1“ erdvėlaivis. Atidžiai apžiūrėjęs elektronus, sprogstančius Mėnulio paviršių, Nordheimas ir jo komanda nustatė, kad radiacijos dozės skiriasi priklausomai nuo vietos. Sunkiausia radiacija yra sutelkta zonose aplink pusiaują, o radiacija mažėja arčiau polių.
Neseniai moksliniame žurnale pasirodė tyrimas, kuriame aprašomos jų išvados Gamta pavadinimu „Potencialių biosignacijų išsaugojimas negiliame Europos požemyje“. Tyrimui vadovavo Nordheimas, jo bendraautoriai buvo Kevinas Handas (taip pat kartu su JPL) ir Chrisas Paranicas iš Johns Hopkinso taikomosios fizikos laboratorijos Laurelyje, Merilandas.
„Tai yra pirmasis radiacijos lygio numatymas kiekviename Europos paviršiaus taške ir yra svarbi informacija būsimoms Europos misijoms“, - sakė A. Paranicas. Dabar, kai mokslininkai žino, kur rasti regionus, kuriuos radiacija keičia mažiausiai, jie galės skirti tyrimų sritis „Europa Clipper“, JPL vadovaujama misija, kurią tikimasi pradėti jau 2022 m.
Tyrimo tikslais Nordheimas ir jo komanda peržengė įprastą dvimatį žemėlapį ir sudarė 3D modelius, kurie ištyrė, kaip toli po paviršiumi skverbiasi radiacija. Norėdami ištirti, kiek gilių organinių medžiagų reikės palaidoti, kad išgyventų, Nordheimas ir jo komanda išbandė radiacijos poveikį aminorūgštims (pagrindiniams baltymų statybiniams elementams), norėdami išsiaiškinti, kaip Europos radiacija paveiktų galimus biosignautus.
Rezultatai rodo, kiek gilių mokslininkų reikės kasti ar gręžti vykdant galimą būsimą „Europa landder“ misiją, kad būtų rasti bet kokie bios parašai, kurie galėtų būti išsaugoti. Aukščiausios radiacijos zonose aplink pusiaują biosignacijų gylis buvo nuo 10 iki 20 cm (4–8 colių). Vidurio ir aukščio platumose, arčiau polių, gylis sumažėja iki maždaug 1 cm (0,4 colio). Kaip nurodė ranka:
„Spinduliuotė, kuri bombarduoja Europos paviršių, palieka pirštų atspaudus. Jei žinotume, kaip atrodo tas pirštų atspaudas, mes geriau suprastume bet kokių organinių elementų ir galimų biosignacijų, kurie gali būti aptikti vykdant būsimas misijas, pobūdį, nesvarbu, ar tai būtų kosminiai laivai, skraidantys po Europą, ar nusileidę Europoje “.
Kai „Europa Clipper“ misija pasieks „Jovian“ sistemą, erdvėlaivis apvažiuos Jupiterį ir vykdys apie 45 artimų „Europa“ lėktuvų. Pažangiame mokslinių instrumentų komplekte bus kameros, spektrometrai, plazmos ir radaro prietaisai, kurie ištirs Mėnulio paviršiaus, jo vandenyno ir iš paviršiaus išstumtų medžiagų sudėtį.
„„ Europa Clipper “misijos komanda tiria galimus orbitos kelius ir siūlomi maršrutai eina per daugelį„ Europa “regionų, kuriuose patiriama mažesnė radiacija“, - sakė Rokas. „Tai gera žinia, žiūrint į galimai šviežią vandenyno medžiagą, kurios smarkiai nepakeitė radiacijos pirštų atspaudai“.
Su šiuo nauju radiacijos žemėlapiu misijos komanda galės susiaurinti galimų tyrimų vietų spektrą. Tai, savo ruožtu, padidins tikimybę, kad orbitos misija sugebės išspręsti dešimtmečius seną paslaptį, ar Jovijos sistemoje yra gyvenimas, ar ne.
