นับตั้งแต่ กาลิเลโอ การสำรวจแสดงหลักฐานที่น่าสนใจสำหรับการมีอยู่ของมหาสมุทรทั่วโลกภายใต้พื้นผิวของยูโรปาในปี 1990 นักวิทยาศาสตร์ได้สงสัยว่าเมื่อเราอาจส่งภารกิจอื่นไปที่ดวงจันทร์น้ำแข็งนี้และค้นหาสัญญาณที่เป็นไปได้ของชีวิต แนวคิดภารกิจส่วนใหญ่เหล่านี้เรียกร้องให้ยานอวกาศหรือแลนเดอร์กว่าที่จะศึกษาพื้นผิวของยูโรปาโดยมองหาแผ่นน้ำแข็งที่มีสัญญาณชีวประวัติปรากฏขึ้นจากภายใน
น่าเสียดายที่พื้นผิวของ Europa ถูกทิ้งระเบิดอย่างต่อเนื่องโดยการแผ่รังสีซึ่งอาจเปลี่ยนแปลงหรือทำลายวัสดุที่เคลื่อนย้ายไปยังพื้นผิว ใช้ข้อมูลจาก กาลิเลโอ และ รอบโลก 1 ยานอวกาศทีมนักวิทยาศาสตร์เพิ่งสร้างแผนที่ซึ่งแสดงว่าการแผ่รังสีแตกต่างกันอย่างไรบนพื้นผิวของยูโรปา โดยทำตามแผนที่นี้ภารกิจในอนาคตเช่น NASA Europa Clipper จะสามารถค้นหาจุดที่ชีวประวัติมีแนวโน้มมากที่สุดที่จะยังคงอยู่
เนื่องจากมีภารกิจมากมายที่เปิดเผยโดยการศึกษาพื้นผิวของ Europa ดวงจันทร์พบการแลกเปลี่ยนเป็นระยะระหว่างการตกแต่งภายในและพื้นผิว หากมีสิ่งมีชีวิตอยู่ในมหาสมุทรในมหาสมุทรวัตถุในทางชีววิทยาก็สามารถถูกนำไปใช้กับพื้นผิวที่สามารถศึกษาได้ เนื่องจากการแผ่รังสีจากสนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสบดีจะทำลายวัสดุนี้การรู้ว่ามันอยู่ที่ไหนรุนแรงที่สุดมันลึกแค่ไหนและมันมีผลต่อการตกแต่งภายในอย่างไรจึงเป็นคำถามที่สำคัญ
ในฐานะ Tom Nordheim นักวิทยาศาสตร์การวิจัยที่ห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion ของ NASA อธิบายไว้ในการแถลงข่าวล่าสุดของ NASA:
“ ถ้าเราต้องการที่จะเข้าใจสิ่งที่เกิดขึ้นที่พื้นผิวของยูโรปาและวิธีการที่เชื่อมโยงไปยังมหาสมุทรภายใต้เราต้องเข้าใจรังสี เมื่อเราตรวจสอบวัสดุที่มาจากใต้ผิวดินเราจะมองอะไร สิ่งนี้บอกเราว่ามีอะไรอยู่ในมหาสมุทรหรือนี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นกับวัสดุหลังจากที่มันถูกฉายรังสี?”
เพื่อตอบคำถามเหล่านี้ Nordheim และเพื่อนร่วมงานของเขาได้ตรวจสอบข้อมูลจาก กาลิเลโอflybys ของ Europa และการตรวจวัดอิเล็กตรอนจากองค์การนาซ่า รอบโลก 1 ยานอวกาศ หลังจากมองอย่างใกล้ชิดที่อิเล็กตรอนระเบิดพื้นผิวของดวงจันทร์ Nordheim และทีมของเขาพบว่าปริมาณรังสีแตกต่างกันไปตามสถานที่ รังสีที่รุนแรงที่สุดนั้นมีความเข้มข้นในเขตรอบ ๆ เส้นศูนย์สูตรและการแผ่รังสีจะลดลงใกล้กับเสา
การศึกษาที่อธิบายการค้นพบของพวกเขาเมื่อเร็ว ๆ นี้ปรากฏในวารสารวิทยาศาสตร์ ธรรมชาติ ภายใต้ชื่อ“ การเก็บรักษาประวัติทางชีวภาพที่อาจเกิดขึ้นในดินใต้น้ำตื้นของยูโรปา” การศึกษานำโดย Nordheim และร่วมเขียนโดย Kevin Hand (เช่นเดียวกับ JPL) และ Chris Paranicas จากห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ประยุกต์ Johns Hopkins ใน Laurel รัฐแมริแลนด์
“ นี่เป็นการคาดการณ์ครั้งแรกของระดับรังสีในแต่ละจุดบนพื้นผิวของยูโรปาและเป็นข้อมูลที่สำคัญสำหรับภารกิจในอนาคตของยูโรปา” Paranicas กล่าว ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์รู้ว่าจะหาพื้นที่ที่มีการเปลี่ยนแปลงน้อยที่สุดจากรังสีพวกเขาจะสามารถกำหนดขอบเขตการศึกษาสำหรับ Europa Clipperภารกิจที่นำโดย JPL ซึ่งคาดว่าจะเปิดตัวในต้นปี 2565
เพื่อประโยชน์ในการศึกษาของพวกเขา Nordheim และทีมงานของเขาก้าวข้ามแผนที่สองมิติทั่วไปเพื่อสร้างแบบจำลอง 3 มิติที่ตรวจสอบว่ารังสีทะลุพื้นผิวได้ไกลแค่ไหน เพื่อทดสอบว่าจะต้องฝังวัสดุอินทรีย์ในระดับลึกเพื่อความอยู่รอด Nordheim และทีมของเขาได้ทดสอบผลของรังสีต่อกรดอะมิโน (หน่วยการสร้างพื้นฐานสำหรับโปรตีน) เพื่อค้นหาว่าการสัมผัสกับรังสีของยูโรปาจะมีผลต่อชีวประวัติอย่างไร
ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่านักวิทยาศาสตร์ระดับลึกจะต้องขุดหรือเจาะในระหว่างภารกิจ Europa Lander ที่มีศักยภาพในอนาคตเพื่อค้นหาชีวประวัติที่อาจได้รับการเก็บรักษาไว้ ในบริเวณที่มีการแผ่รังสีสูงสุดรอบ ๆ เส้นศูนย์สูตรจะพบความลึกทางชีวภาพได้ตั้งแต่ 10 ถึง 20 ซม. (4 ถึง 8 นิ้ว) ที่ละติจูดกลางและสูงใกล้กับเสาความลึกจะลดลงประมาณ 1 ซม. (0.4 นิ้ว) ตามที่ระบุไว้:
“ รังสีที่ส่งผลให้พื้นผิวของยูโรปาทิ้งรอยนิ้วมือ ถ้าเรารู้ว่าลายนิ้วมือนั้นเป็นอย่างไรเราสามารถเข้าใจธรรมชาติของสารอินทรีย์และชีวประวัติที่เป็นไปได้ที่อาจตรวจพบได้ในภารกิจในอนาคตไม่ว่าจะเป็นยานอวกาศที่บินผ่านหรือลงจอดบนยูโรปา”
เมื่อ Europa Clipper ภารกิจมาถึงระบบ Jovian ยานอวกาศจะโคจรรอบดาวพฤหัสบดีและดำเนินการบินรอบ 45 ของยูโรปา ชุดเครื่องมือวิทยาศาสตร์ขั้นสูงจะประกอบด้วยกล้องสเปคโตรมิเตอร์พลาสม่าและเครื่องมือเรดาร์ซึ่งจะตรวจสอบองค์ประกอบของพื้นผิวดวงจันทร์มหาสมุทรและวัสดุที่ถูกขับออกจากพื้นผิว
“ ทีมภารกิจของ Europa Clipper กำลังตรวจสอบเส้นทางวงโคจรที่เป็นไปได้และเส้นทางที่เสนอผ่านหลายภูมิภาคของยูโรปาที่มีการแผ่รังสีในระดับที่ต่ำกว่า” Hand กล่าว “ นั่นเป็นข่าวดีสำหรับการมองหาวัสดุมหาสมุทรที่สดใหม่ซึ่งไม่ได้รับการแก้ไขอย่างหนักจากลายนิ้วมือของรังสี”
ด้วยแผนที่รังสีใหม่นี้ทีมภารกิจจะสามารถ จำกัด ขอบเขตของสถานที่วิจัยที่เป็นไปได้ ในทางกลับกันสิ่งนี้จะเพิ่มความเป็นไปได้ที่ภารกิจยานอวกาศจะสามารถแก้ไขความลึกลับที่มีอายุหลายสิบปีไม่ว่าจะมีชีวิตในระบบ Jovian หรือไม่ก็ตาม
