2018.05.15.

Új adatelemzés igazolja az Europa kiáramló vízpáráját

A Jupiter rejtélyes jégholdját Naprendszerünkben az egyik lehetséges helynek véljük, ahol az életre alkalmas körülmények lehetnek, legfőképp a hold jégkérge alatti feltételezett folyékony óceánban. Azonban a felszín alatti óceán meglétére a számos elméleten túl nincs közvetlen bizonyítékunk, egy gyanús, ám bizonytalan esetet kivéve: a Hubble 2012-ben készült ultraibolya tartományú felvételén olyan jelet láttak, amely a felszín alól kiáramló vízpárára utal. Egy most megjelent tanulmány szerzői igazolták a Hubble felvételéből kikövetkeztetett vízkiáramlást, mégpedig a Galileo űrszonda 1997-ben elvégzett mérései alapján. A Galileo a Jupiter-család megfigyelése során 12 alkalommal repült el az Europa felett, s az akkori mérési adatokat most új, a korábbiaknál sokkal kifinomultabb számítógépes elemzésnek vetették alá.

Az egész ötletét az adta, hogy a tervezett Europa Clipper nevű NASA szonda fejlesztői egy előadásban szóba hozták a Hubble felvételeit, s kiderült, hogy a Galileo 400 km-nél kisebb távolságban átrepült azon terület felett, amelyből az űrtávcső a vízkiáramlásra utaló nyomokat látta, így esélyes volt, hogy belerepült a kiáramló páraoszlopba. A Galileo magnetométerének adataiban konkrétan ezen átrepüléskor egy eddig nem megmagyarázott jel tűnt fel, az új elemzés során erre koncentráltak.
A Szaturnusz bizonyítottan párát kilövellő holdjának, az Enceladusnak a mérései alapján azóta megtudtuk, hogy a kiáramló vízpára és a mágneses tér kölcsönhatása különös ionokat eredményez, ez pedig felismerhető a mágneses tér ill. a plazma mérésein, így most ehhez hasonló jelet kereshettek a Galileo adatai közt. A magnetométer begyűjtötte adatok közt meg is találták a Hubble által feltételezett vízkiáramláshoz köthető jelet: gyakorlatilag az Europa felett a plazma sűrűsödését észlelték, ami egy kis helyre koncentráltan, a terület pedig igen közel esett a Hubble mérte területhez. A Galileo egy másik műszere, a PWS
(Plasma Wave Spectrometer, Plazma Hullám Spektrométer) is rendelkezett ezen átrepüléskor kinyert adatokkal, így ezt is vizsgálat alá vonták.

Ezt követően végeztek olyan modellszámításokat, amelynek során az eltérő oxigénionok jelenlétét és azok térbeli elhelyezkedését szimulálták a mágneses tér kölcsönhatásainak tükrében. A különböző oxigénionok közt meg lehetett különböztetni az Europa felszínéről, a vízkiáramlásból eredő oxigént a magnetoszférában állandóan jelen lévő oxigénionoktól. A szimulációt számos eltérő kiindulási feltétellel lefuttatták, s 3D-s modellt készítettek a kiáramlás felhőjéről, az általa keltett mágneses változásokról, plazmaáramlásról. Az a szimuláció adott a mérésekkel megegyező eredményeket, amelynek során a vízkiáramlás helyét a Hubble által is látott földrajzi területre tették. Eztán a szimulációt elvégezték úgy is, mintha nem volna jelen a vízkiáramlás, és ebben az esetben nem is eredményezett olyan jeleket, amelyeket az átrepüléskor mért a Galileo.
Azzal, hogy a mérések eredményét megmagyarázza az azok születése óta nyert tudásunk alapján elvégzett modellszámítás, a Hubble által észlelt vízkiáramlási nyomot a Galileo adataiból is igazolni lehetett. Ennek az a legnagyobb jelentősége, hogy a következő, a Jupiterhez induló küldetések során célzottan lehet majd vizsgálni az Europa feletti átrepüléseik során a vízkiáramlást. A szondák méréseinek megtervezésében szerepet kap ez az eredmény is.

angol nyelvű animáció

Az ESA (Európai Űrügynökség) JUICE nevű szondája a tervek szerint 2022-ben indul a Jupiter jeges holdjaihoz (Europa, Kallisztó, Ganümédesz), a tervek szerint két olyan átrepülése lesz az Europa felett, amelyek során végezhet a vízkiáramlásokkal kapcsolatos méréseket. A NASA Europa Clipper szondája valamikor 2022-25 közt kimondottan az Europa vizsgálata miatt utazik, ez a műhold már nagyjából 40 ilyen, kis magasságú átrepüléssel vizsgálhatja meg a holdat. Mivel a Hubble mérései alapján a vízkiáramlás kötődik az Europa felszínének hőmérsékleti anomáliájához, különösen fontos lehet a szondák méréseit úgy irányítani, hogy e területekről részletes adatokat kapjunk majd.

A kutatásról készült tanulmányt a Nature Astronomy május 14-én jelentette meg, a teljes cikk elérhető.

További angol nyelvű cikk itt olvasható.

Landy-Gyebnár Mónika
(További fordítások a szerzőtől facebookon:  Égen – Földön – Föld alatt)

Nincs még értékelés

Értékelés

About the Author: