Videnskabsfolk har opdaget i data indsamlet af Galileo-interplanetstationen for 20 år siden et nyt bevis på, at der findes vandgejsere på Jupiters iskaldne måne Europa. Artiklen blev offentliggjort i tidsskriftet Nature, kort beskrevet i en pressemeddelelse på NASAs websted.
Europa er den mindste af Jupiters fire største måner, kaldet de galileiske måner. Dens radius er 200 kilometer mindre end månens radius, og dens bane er omkring 670 tusind kilometer fra gasgiganten. Særlig interesse i dette himmellegeme opstod i slutningen af 1990'erne, hvor eksistensen af et subglacial hav blev forudsagt baseret på analysen af det magnetiske felt for satellitten udført af Galileo. Det antages, at havet er under 25 kilometer is, og dets dybde når hundreder af kilometer i dybde. Havet i Europa fryser ikke på grund af opvarmningen af det indre af satellitten, der opstår under påvirkning af tidevandskræfterne fra Jupiter. Derudover antyder forskere eksistensen af geotermisk aktivitet i bunden af havet, hvilket kan være en tilstrækkelig betingelse for livets opkomst.
Et af beviserne for tilstedeværelsen af et hav i Europa er gejsere, der udsender vanddamp, som blev registreret af Hubble-teleskopet i 2012, 2014 og 2016. Ejektionerne blev detekteret over ækvatorregionen og satellitens sydpol, strækket sig op til 200 kilometer i højden og havde en ustabil karakter - den største aktivitet blev observeret, da satellitten var så langt væk fra Jupiter som muligt. Disse opdagelser blev imidlertid gjort ved grænsen for teleskopets evner, og astronomer vil gerne få bevis for, at der findes gejsere på stedet.
Astronomer ledet af Xianzhe Jia hævder at have fundet sådanne beviser ved at analysere data indsamlet af magnetometeret og PWS (Plasma Wave Spectrometer) instrumentet på Galileo-rumfartøjet i løbet af to tæt flyby over ækvatorial og Sydeuropa i 1997 og 2000 flere år. Under disse flyvninger var minimumafstanden fra rumfartøjet til den iskolde overflade af satellitten næsten 200 kilometer, hvilket i øjeblikket er rekordlavt.
Data fra Galileo magnetometer opnået under en tæt flyby i december 1997 over Europa og deres sammenligning med modeller.
Data fra PWS Galileo-instrumentet opnået under en tæt flyby i december 1997 over Europa og den beregnede dynamik af ændringer i plasmatæthed.
Under en flyvning over den ækvatoriale region i Europa i december 1997, cirka et minut før den passerede det nærmeste punkt til satellitoverfladen, registrerede magnetometeret en ændring i magnetfeltstyrken med hundreder af nanotaster på 16 sekunder. På dette tidspunkt registrerede PWS-instrumentet lokale ændringer i det elektriske felt og elektrondensiteten af plasmaet, der omgiver apparatet. For at afprøve, om sådanne fænomener kan forbindes med passage af enheden gennem gejserens vandrør (eller rør), bygde astronomer en tredimensionel magnetohydrodynamisk model, der beskriver virkningen af udstødningen på egenskaberne ved plasma og felter i nærheden af satellitten. Simulering sporer opførslen af ioner O + (repræsentativ for magnetosfærisk plasma), O2 + (repræsentativ for ioner, der stammer fra Europas overflade) og elektronplasma,og tager højde for processerne med ionisering, genopladning og rekombination i atmosfæren i Europa samt parametrene for vandemissioner opnået under observationer med forskellige teleskoper. Det blev antaget, at formen og strukturen af emissionerne på Europa svarer til emissionerne fra gejsere på Saturn-månen, Enceladus.
Anslået placering af en vandudledning fra Europas overflade registreret under Galileo tæt flyby i december 1997.
Salgsfremmende video:
Som et resultat viste det sig, at modellerne godt beskriver observationsdataene og tillader os at begrænse området til plumkilden, gennem hvilken Galileo fløj i december 1997. I tilfælde af en tæt flyby i 2000 kan observationsdataene om ændringer i magnetfeltet ikke fortolkes som effekten af en gejserudkast. Disse fund fremhæver værdien af at indsamle data i korte afstande fra eller på satellitoverfladen. Denne udfordring står over for en ny generation af missioner til Jupiter-systemet - Europa Clipper, Jupiter Icy Moon Explorer og Joint Europa Mission, som forventes at blive lanceret i begyndelsen af 2020'erne.
Alexander Voytyuk
