Zinātnieki pirms 20 gadiem starpplanētu stacijas "Galileo" apkopotajos datos ir atklājuši jaunus pierādījumus par ūdens geizeru esamību Jupitera ledainā mēness Eiropā. Raksts tika publicēts žurnālā Nature, īsi aprakstīts paziņojumā presei NASA tīmekļa vietnē.
Europa ir mazākais no četriem Jupitera pavadoņiem, ko sauc par Galilejas pavadoņiem. Tā rādiuss ir par 200 kilometriem mazāks nekā Mēness rādiuss, un tā orbīta ir aptuveni 670 tūkstoši kilometru attālumā no gāzes giganta. Īpaša interese par šo debess ķermeni radās deviņdesmito gadu beigās, kad, balstoties uz Galileo veikto satelīta magnētiskā lauka analīzi, tika prognozēta zemūdens okeāna esamība. Tiek pieņemts, ka okeāns ir zem 25 kilometru ledus, un tā dziļums sasniedz simtiem kilometru dziļumu. Okeāns uz Europa nesasalst, pateicoties satelīta iekšpuses uzsildīšanai, kas rodas Jupitera paisuma un paisuma spēku ietekmē. Turklāt zinātnieki norāda uz ģeotermālās aktivitātes esamību okeāna dibenā, kas var būt pietiekams nosacījums dzīvības rašanās brīdim.
Viens no pierādījumiem par okeāna klātbūtni Eiropā ir geizeri, kas izstaro ūdens tvaikus, kurus Habla teleskops reģistrēja 2012., 2014. un 2016. gadā. Izgrūšana tika konstatēta virs ekvatoriāla reģiona un satelīta dienvidu pola, pagarināta līdz 200 kilometru augstumam un bija nestabila rakstura - vislielākā aktivitāte tika novērota, kad satelīts atradās pēc iespējas tālāk no Jupitera. Tomēr šie atklājumi tika veikti uz teleskopa spēju robežas, un astronomi vēlētos iegūt pierādījumus par geizeru esamību in situ.
Astronomi Xianzhe Jia vadībā apgalvo, ka ir atraduši šādus pierādījumus, analizējot datus, ko savācis magnetometrs un PWS (plazmas viļņu spektrometrs) uz kosmosa kuģa Galileo divu tiešu lidojumu laikā ekvatoriālajā un dienvidu Eiropā 1997. un 2000. gadā. gados. Šo lidojumu laikā minimālais attālums no kosmosa kuģa līdz satelīta ledainajai virsmai bija gandrīz 200 kilometru, kas šobrīd ir rekordzemais.
Galileo magnetometra dati, kas iegūti tiešā lidojuma laikā 1997. gada decembrī visā Eiropā, un to salīdzinājums ar modeļiem.
Dati no PWS Galileo instrumenta, kas iegūti tiešā lidojuma laikā 1997. gada decembrī visā Eiropā, un aprēķinātā plazmas blīvuma izmaiņu dinamika.
Lidojuma laikā pa Eiropas ekvatoriālo reģionu 1997. gada decembrī, apmēram vienu minūti pirms tuvākā punkta pārejas uz satelīta virsmu, magnetometrs 16 sekundēs reģistrēja magnētiskā lauka stipruma izmaiņas simtiem nanotātu. Šajā laikā PWS instruments reģistrēja lokālas izmaiņas aparātu apjozošās plazmas elektriskajā laukā un elektronu blīvumā. Lai pārbaudītu, vai šādas parādības var saistīt ar ierīces pāreju caur geizatora ūdens plūsmu (vai plūmi), astronomi izveidoja trīsdimensiju magnetohidrodinamisko modeli, kas apraksta izmešanas ietekmi uz plazmas un lauka īpašībām satelīta tuvumā. Modelēšana izseko O + (magnetosfēras plazmas pārstāvis), O2 + (jonu, kuru izcelsme ir Eiropas virsma) un elektronu plazmas izturēšanos,un ņem vērā jonizācijas, atjaunošanās un rekombinācijas procesus Eiropas atmosfērā, kā arī ūdens izmešu parametrus, kas iegūti novērojumos ar dažādiem teleskopiem. Tika pieņemts, ka izmešu forma un struktūra uz Europa ir līdzīga geizeru izmešiem uz Saturna mēness, Enceladus.
Paredzamā ūdens izplūdes vieta no Europa virsmas, kas reģistrēta Galileo tiešā lidojuma laikā 1997. gada decembrī.
Reklāmas video:
Rezultātā izrādījās, ka modeļi labi raksturo novērojumu datus un ļauj mums ierobežot plūmju avota laukumu, caur kuru Galileo lidoja 1997. gada decembrī. Tieša lidojuma gadījumā 2000. gadā novērojumu datus par izmaiņām magnētiskajā laukā nevar interpretēt kā geizeru izgrūšanas efektu. Šie atklājumi uzsver datu vākšanas vērtību nelielos attālumos no satelīta virsmas vai uz tās. Šis ir izaicinājums, ar kuru saskaras jaunās paaudzes misijas Jupitera sistēmā - Europa Clipper, Jupiter Icy Moon Explorer un Apvienotā Europa Misija, kuras paredzēts sākt 2020. gadu sākumā.
Aleksandrs Voytyuks