ดวงจันทร์ Europa ของดาวพฤหัสบดีเป็นเรื่องที่น่าหลงใหลนับตั้งแต่ ไพโอเนียร์ 10 และ 11 และ ผู้เดินทาง 1 และ 2 ภารกิจผ่านระบบย้อนกลับไปในปี 1970 ในขณะที่ดวงจันทร์ไม่มีบรรยากาศที่ทำงานได้และถูกปล่อยปละละเลยจากการแผ่รังสีรุนแรงจากสนามแม่เหล็กอันทรงพลังของดาวพฤหัสบดี
สงสัยเล็กน้อยว่าทำไมมีการวางแผนหลายภารกิจเพื่อศึกษาดวงจันทร์นี้อย่างใกล้ชิด อย่างไรก็ตามถ้าและเมื่อภารกิจเหล่านั้นมาถึงยูโรปาในช่วงทศวรรษหน้าพวกเขาจะต้องต่อสู้กับคุณสมบัติพื้นผิวที่คมชัดบางอย่างซึ่งอาจทำให้ยากที่จะลงจอด นั่นคือข้อสรุปของการศึกษาใหม่โดยนักวิจัยจากสหราชอาณาจักรสหรัฐอเมริกาและศูนย์วิจัย Ames 's Ames ซึ่งบ่งชี้ว่าพื้นผิวของ Europa ถูกปกคลุมในภูมิประเทศที่มีใบมีด
ตามการศึกษาซึ่งตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้โดยวารสารวิทยาศาสตร์ ธรณีศาสตร์ธรรมชาติพื้นผิวของยูโรปามีแนวโน้มที่จะปกคลุมด้วยน้ำแข็งซึ่งมีความสูง 15 เมตร (49 ฟุต) การศึกษานำโดย Daniel Hobley อาจารย์และนักวิจัยกับ School of Earth & Ocean Sciences ที่มหาวิทยาลัยคาร์ดิฟฟ์
คุณสมบัติเหล่านี้เรียกว่า penitentes เป็นหนามแหลมที่ทำจากหิมะและน้ำแข็งซึ่งเกิดจากการระเหิด - กระบวนการที่อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วทำให้น้ำเปลี่ยนจากไอเป็นของแข็ง (และกลับมาอีกครั้ง) โดยไม่เปลี่ยนเป็นของเหลว รัฐในระหว่าง บนโลก penitentes เติบโตสูงระหว่าง 1 และ 5 เมตร (3.3 และ 16.4 ฟุต) แต่มีเฉพาะในภูมิภาคเส้นศูนย์สูตรที่มีความสูงเช่นแอนดีสเท่านั้น
บน Europa กระบวนการนี้คล้ายคลึงกัน แต่เงื่อนไขนั้นเหมาะสมกว่าสำหรับ penitentes ที่จะสร้างรูปแบบที่สม่ำเสมอทั่วทั้งพื้นผิวของมัน นอกเหนือจากการมีพื้นผิวที่ประกอบด้วยน้ำแข็งเป็นส่วนใหญ่แล้วดวงจันทร์ยังถูกขังอยู่ในทิศทางหมุนด้วยดาวพฤหัสบดี นอกจากนี้ยังมีการแปรผันน้อยมากในมุมที่ดวงอาทิตย์ส่องลงบนพื้นผิวซึ่งทำให้เงื่อนไขสมบูรณ์แบบสำหรับน้ำแข็งในการระเหยโดยไม่ละลาย
นิวฮอริซอน ภารกิจยังได้รับข้อมูลระหว่างการบินผ่านพลูโตซึ่งบ่งบอกว่าคุณลักษณะเหล่านี้ก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวของมันอย่างไรโดยเฉพาะอย่างยิ่งรอบ ๆ ที่สูงที่สุดที่อยู่ใกล้เส้นศูนย์สูตร เนื่องจากระยะเวลาการโคจรที่ยาวนานของดาวพลูโต (248 ปีหรือ 90,560 วันในโลก) กระบวนการนี้ใช้เวลานานหลายชั่วโมงเกี่ยวข้องกับการระเหิดของมีเธนน้ำแข็ง ห่างกัน 2-4 ไมล์
ในการศึกษาของพวกเขานักวิจัยใช้ข้อมูลเชิงสังเกตการณ์จากเรดาร์ภาคพื้นดินและการสังเกตทางความร้อนจาก กาลิเลโอ ภารกิจในการคำนวณอัตราการระเหิดที่จุดต่าง ๆ บนพื้นผิวของ Europa จากนั้นใช้สิ่งนี้เพื่อประเมินขนาดและการกระจายของ penitentes ตามผลของพวกเขาทีมสรุปว่า penitentes สามารถเติบโตได้สูงถึง 15 เมตร (49 ฟุต) ด้วยระยะห่างประมาณ 7.5 ม. (24.6 ฟุต) ระหว่างแต่ละคน
พวกเขาถูกอนุมานด้วยว่า penitentes จะเป็นเรื่องธรรมดามากขึ้นรอบ ๆ เส้นศูนย์สูตรของยุโรปซึ่งตามที่พวกเขาอ้างในการศึกษาของพวกเขาจะอธิบายบางส่วนของการสังเกตการณ์ในอดีต
“ การตีความนี้สามารถอธิบายผลตอบแทนเรดาร์ที่ผิดปกติซึ่งเห็นได้รอบเส้นศูนย์สูตรของยูโรปา Penitentes อาจอธิบายความเฉื่อยเชิงความร้อนที่ลดลงและอัตราส่วนโพลาไรเซชันแบบวงกลมบวกในแสงสะท้อนจากภูมิภาคเส้นศูนย์สูตรของยุโรป "
นี่อาจเป็นข่าวร้ายสำหรับภารกิจที่วางแผนจะสำรวจยูโรปาเพื่อหาสัญญาณที่อาจเกิดขึ้นในทศวรรษหน้า เหล่านี้รวมถึงนาซ่า Europa Clipper (ตั้งค่าให้เปิดระหว่าง 2022 และ 2025) และ Europa Lander ภารกิจ (2024) และองค์การอวกาศยุโรป ดาวพฤหัสบดี Icy Moon Explorer (JUICE) - ซึ่งจะเปิดตัวในเดือนมิถุนายน 2565
ในขณะที่ทั้งสอง Europa Clipper และ น้ำผลไม้ จะดำเนินการบินของดาวเคราะห์เพื่อตรวจสอบการปรากฏตัวของ biomarkers, Europa Lander จะลงจอดบนพื้นผิวดวงจันทร์โดยตรงเพื่อรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมใต้พื้นผิวของยูโรปา สิ่งนี้จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถระบุว่าน้ำแข็งบนพื้นผิวดวงจันทร์นั้นหนาแค่ไหนและบางทีถ้าทะเลสาบใต้ผิวดินมีอยู่และตำแหน่งที่มันอยู่
หนึ่งในเป้าหมายที่ได้รับความนิยมมากที่สุดสำหรับการสำรวจคือภูมิภาคทางใต้ของยูโรปาที่ซึ่งมีการตรวจพบขนนก กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล และภารกิจอื่น ๆ แม้ว่า penitentes อาจพบได้น้อยกว่าที่นี่และอาจไม่สูงเท่าที่พวกเขาทำรอบเส้นศูนย์สูตรการปรากฏตัวของคุณสมบัติดังกล่าวอาจทำให้ภารกิจบนฝั่งยากมาก
ดังที่ฮอบลีย์ระบุไว้สิ่งนี้ทำให้ยูโรปาเป็นความขัดแย้งที่แท้จริงเมื่อพูดถึงความเป็นไปได้ของการสำรวจในอนาคตอันใกล้ “ เงื่อนไขที่ไม่เหมือนใครของยูโรปานำเสนอทั้งความเป็นไปได้ในการสำรวจที่น่าตื่นเต้นและอันตรายที่อาจก่อความเสียหาย” เขากล่าว
เขาไม่ได้พูดเกินจริงอย่างแน่นอน ข้อมูลนี้มาจากการศึกษาล่าสุดเมื่อไม่นานมานี้ซึ่งชี้ให้เห็นว่ายูโรปาและโลกน้ำแข็งอื่น ๆ (เช่นเอนเซลาดัส) อาจอ่อนเกินกว่าที่จะลงจอดได้ หลังจากดำเนินการวิจัยที่พยายามจัดการกับพฤติกรรมโพลาไรเซชันเชิงลบในมุมต่ำของร่างกายน้ำแข็งทีมที่อยู่เบื้องหลังการศึกษานี้ได้ข้อสรุปว่ายูโรปาและเอนเซลาดัสมีพื้นผิวที่มีความหนาแน่นต่ำ
อย่างไรก็ตามด้วยข้อควรระวังและการวางแผนเพิ่มเติมภารกิจที่เหมาะสมยังสามารถวางแผนได้ว่าจะสามารถยืนยันได้ว่าชั้นวางน้ำแข็งของยูโรปามีตัวบ่งชี้ทางชีวภาพอยู่บนพื้นผิวหรือไม่รวมทั้งเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมภายใน และในขณะเดียวกันการโคจรปฏิบัติภารกิจยังคงยืนหยัดเพื่อเรียนรู้มากมายเกี่ยวกับโลกที่น่าหลงใหลนี้
Jeff Moore ผู้เขียนร่วมในการศึกษากล่าวว่าภารกิจ Europa Clipper ที่กำลังจะเกิดขึ้นของนาซ่าสามารถสังเกตการณ์ผู้ใช้ penitentes ได้โดยตรงด้วยกล้องความละเอียดสูงและวัดคุณสมบัติอื่น ๆ ของคุณสมบัติเหล่านี้ด้วยเครื่องมืออื่น ๆ ของยานอวกาศ นอกจากจะเป็นนักธรณีวิทยาดาวเคราะห์ที่ศูนย์วิจัยเอมส์ของนาซ่าแล้วดร. มัวร์ยังเป็นผู้ร่วมวิจัยในภารกิจ Europa Clipper
นักวิทยาศาสตร์ขององค์การนาซ่าและหน่วยงานอวกาศอื่น ๆ ได้รออย่างใจจดใจจ่อรอคอยวันที่ภารกิจในยูโรปาจะเป็นไปได้ในที่สุด ณ จุดนี้มีน้อยที่มีแนวโน้มที่จะห้ามปรามความพยายามเหล่านั้น การแผ่รังสีหรือหนามหรือน้ำแข็งที่อ่อนนุ่มนั้นไม่เพียงพอที่จะป้องกันไม่ให้เราสำรวจแหล่งที่มาของสิ่งมีชีวิตนอกโลก!
