Jupiters havhavende måne Europa, som avbildet av NASAs Galileo-romfartøy.
(Bilde: © NASA / JPL-Caltech / SETI Institute)
Hvis det er liv som svømmer i det mørke, frise havet Jupiter måne Europa, kan et kommende NASA-oppdrag kunne snuse det ut.
Byrået Europa Clipper romskip skal etter planen lanseres på midten av 2020-tallet på et oppdrag for å karakterisere den iskalde månens underjordiske hav og dens livsforsikringspotensial. Men Clipper er i stand til å gjøre enda større funn, hvis alt faller på plass akkurat passe.
"Vi er et brukbarhetsoppdrag. Vi prøver å forstå: Er Europa et beboelig miljø?" Europaforsker-prosjektforsker Robert Pappalardo, fra NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL) i Pasadena, California, sa onsdag (23. oktober) på den 70. internasjonale astronautiske kongressen (IAC) i Washington, D.C.
"Vi er ikke et livsoppdrag," la Pappalardo til. "Men hvis Europas interiør tilfeldigvis var rik på organiske mikrober som strømmet ut av det, ville vi kunne fortelle fra massespektrene - sannsynligvis muligens - at vi sanser livet. Det er en langskudd, men det er ikke umulig."
Pappalardo refererte til målinger gjort av Clippers massespektrometer, et av ni vitenskapelige instrumenter sonden vil bære. Massespektrometre bestemmer massene av ioner (ladede atomer og molekyler) i en prøve, og hjelper forskere med å identifisere hva disse ionene er.
Clipper vil samle disse prøvene i løpet av dusinvis av flybys fra Europa, som sonden vil lage fra Jupiter-bane i løpet av sin 3,5-årige levetid. Circling Europa i seg selv var ikke et levedyktig alternativ, gitt intens strålingsmiljø rundt månen, har misjonsteamets medlemmer sagt.
Prøvene kommer fra Europas sprø atmosfære, og håper teamet, fra mengder vanndamp og annet materiale som svever fra den iskalde månens overflate. Forskere har sett bevis på slike plumes ved flere anledninger, men deres eksistens er ennå ikke bekreftet.
"Tidlig i oppdraget skal vi søke etter plommer og prøve å forstå: Er de ekte? Er de der? Hvor er de? Er de sporadiske eller kontinuerlig aktive?" Sa Pappalardo.
"Og kanskje vil vi heldigvis gå gjennom en plysj, eller kanskje vil vi kunne justere bane litt for å gå gjennom en plym," la han til. "Og hvis vi gjør det, vil våre instrumenter in situ, spesielt massespektrometeret og støvdetektoren, kunne prøve dette materialet i ekstreme detaljer for å søke etter organiske materialer og forstå den detaljerte kjemien i Europas interiør."
Pappalardo advarte om at Europas plommer, hvis de faktisk eksisterer, kan være veldig annerledes enn den bekreftede som kommer fra den sørpolare regionen Saturns iskalde måne Enceladus. De Enceladus plume genereres av kraftige geysirer som kontinuerlig sprenger materiale fra Saturn-satellittens underjordiske hav i verdensrommet. Selv om Europa-materialet kan komme fra havet, kan kilden også være innsjøer med flytende vann i månens isskall, sa Pappalardo.
Og han understreket at prøvetaking av rørleggere ikke vil gjøre eller ødelegge Clippers oppdrag.
"Det er egentlig bonusvitenskap, som ikke kreves av oppdraget," sa Pappalardo. "Men jeg håper helt sikkert at det skjer."
De andre instrumentene fraktet av den solcelledrevne Clipper, hvis totale oppdragskostnader er estimert til rundt fire milliarder dollar, inkluderer et magnetometer og et radarinstrument, som gjør at teamet i detalj kan karakterisere Europas hav- og ishell. Forskere tror at havet er omtrent 80 kilometer dypt og isskallet cirka 20 kilometer tykt, men dette er anslag, og det vil sikkert være regional variasjon.
I tilfelle du bare skummet over den siste setningen: Et hav på 50 kilometer dypt er ganske fantastisk med tanke på at det dypeste punktet på jordas havbunn ligger bare 11 km under bølgene. Med en bredde på 3000 kilometer er Europa mindre enn jordens måne, men antas å ha dobbelt så mye flytende vann som planetens overflate gjør.
Europas hav antas også å være i kontakt med månens steinete kjerne, noe som muligens muliggjør et bredt spekter av interessante og komplekse kjemiske reaksjoner. Som et resultat blir Europa ansett for å være et av solsystemets beste innsatser for havnearbeid fremmede liv. Andre på den korte listen inkluderer Enceladus og Saturns enorme måne Titan, som har hydrokarbonhav på overflaten og sannsynligvis et nedgravd hav av flytende vann også.
Clipper vil også lage kraftige kameraer, som vil knipse bilder med en oppløsning på 0,5 meter per pixel. Det er 10 ganger skarpere enn de beste eksisterende bildene av Europas overflate, som ble tatt av NASAs Galileo-romfartøy, sa Pappalardo. Galileo gikk i bane rundt Jupiter fra 1995 til 2003.
Mens Clippers bilder vil være avslørende nok i seg selv, bør de også bidra til å bane vei for neste trinn i Europa-utforskningen: livsjagende lander at kongressen har instruert NASA om å utvikle seg. Clippers data vil hjelpe forskere med å identifisere gode steder for landeroppdraget å berøre, har tjenestemenn fra NASA sagt. (Lander-oppdraget forblir et konsept for øyeblikket, det er imidlertid ikke offisielt på NASAs docket.)
NASA hadde lenge vært rettet mot et løft på 2023 for Europa Clipper. Kongressen har bedt byrået om å starte oppdraget ved å bruke NASAs mektige Space Launch System (SLS) megarocket, som gjør at Clipper kunne reise direkte til Jupiter og komme dit etter bare 2,4 års flytur.
Men SLS er fremdeles i utvikling og har opplevd flere forsinkelser og kostnadsoverskridelser. I tillegg planlegger NASA å bruke de tre første SLS-kjøretøyene til sine Artemis måneforsøksprogram. Som et resultat vil den første SLS som er tilgjengelig for bruk av Clipper ikke være klar før tidligst i 2025, konkluderte NASAs kontor for inspektørgeneral (OIG) nylig.
De OIG anbefalte derfor at NASA bør få lov til å vurdere å sette i gang Clipper på en kommersiell rakett, som SpaceXs Falcon Heavy eller United Launch Alliance's Delta IV Heavy. Disse kjøretøyene er ikke så kraftige som SLS forventes å være, så å gå den kommersielle ruten ville kreve en annen bane for Clipper - en rundkjøring som bruker planetariske "tyngdekraftsassistanser" og har en total transittid på nesten seks år, ifølge OIG-rapporten.
- NASAs Europa Clipper Mission til Jupiters Icy Månen renser stor hindring på vei til lansering
- Water Plumes on Europa: The Discovery in Images
- Bilder: The Galilean Moons of Jupiter
Mike Walls bok om leting etter fremmedliv, "Der ute"(Grand Central Publishing, 2018; illustrert av Karl Tate), er ute nå. Følg ham på Twitter @michaeldwall. Følg oss på Twitter @Spacedotcom eller Facebook.
