เมื่อสัปดาห์ที่แล้วในวันอังคารที่ 20 กันยายนองค์การนาซ่าประกาศว่าพวกเขาได้ค้นพบสิ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับดวงจันทร์น้ำแข็งยูโรปาของจูปิเตอร์ เหล่านี้มีพื้นฐานมาจากภาพที่ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลซึ่งจะมีการเปิดเผยรายละเอียดในสัปดาห์ถัดไป ไม่จำเป็นต้องพูดตั้งแต่นั้นมาชุมชนวิทยาศาสตร์และประชาชนทั่วไปต่างก็รอลมหายใจที่ถูกหลอก
ก่อนหน้านี้วันนี้ (26 กันยายน) NASA ยุติการรอคอยและประกาศผลการสำรวจฮับเบิลในระหว่างการประชุม NASA Live จากข้อมูลของคณะนาซ่าซึ่งประกอบด้วยสมาชิกของทีมวิจัยภารกิจสังเกตการณ์ยูโรปาครั้งล่าสุดนี้ได้เปิดเผยหลักฐานของขนนกน้ำเค็มที่เปล่งออกมาจากพื้นผิวของยูโรปา หากเป็นจริงนี่หมายความว่ามหาสมุทรใต้ผิวดวงจันทร์นั้นสามารถเข้าถึงได้ง่ายกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้
ด้วยการใช้เครื่องมือ Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) ของฮับเบิลทีมได้ทำการสำรวจดาวพฤหัสและยูโรปาในช่วงรังสีอัลตร้าไวโอเลตในช่วง 15 เดือนที่ผ่านมา ในช่วงเวลานั้นยูโรปาผ่านหน้าจูปิเตอร์ (ถูกบดบังก๊าซยักษ์) 10 ครั้งแยกกัน
และในสามครั้งนี้ทีมได้เห็นสิ่งที่ดูเหมือนจะมีน้ำไหลออกมาจากผิวน้ำ ขนนกเหล่านี้คาดว่าจะถึง 200 กม. (125 ไมล์) จากภาคใต้ของยูโรปาก่อนหน้านี้ (น่าจะเป็น) ฝนตกกลับขึ้นไปบนผิวน้ำ, ฝากน้ำแข็งน้ำและวัสดุจากภายใน
จุดประสงค์ของการสังเกตคือเพื่อตรวจสอบบรรยากาศที่ขยายออกไปได้ของ Europa (aka. exosphere) วิธีการที่ทีมใช้นั้นคล้ายกับที่ใช้ในการตรวจจับบรรยากาศรอบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ ในฐานะที่เป็นวิลเลียมสปาร์กจากสถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศ (STScI) ในบัลติมอร์ (และหัวหน้าทีม) อธิบายในการแถลงข่าวของนาซ่า:
“ บรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบบล็อกแสงดาวที่อยู่ด้านหลัง หากมีบรรยากาศบางรอบยูโรปามันมีศักยภาพที่จะปิดกั้นแสงบางส่วนของจูปิเตอร์และเราจะเห็นว่ามันเป็นภาพเงา ดังนั้นเราจึงมองหาคุณสมบัติการดูดซับบริเวณแขนขาของยูโรปาเนื่องจากมันผ่านใบหน้าที่ราบรื่นของจูปิเตอร์”
เมื่อพวกเขาดูยูโรปาโดยใช้เทคนิคเดียวกันนี้พวกเขาสังเกตเห็นว่าแผ่นเล็ก ๆ บนพื้นผิวนั้นมืดแสดงถึงการดูดซับแสง UV สิ่งนี้สอดคล้องกับงานก่อนหน้านี้ที่ทำโดย Lorenz Roth (สถาบันวิจัยตะวันตกเฉียงใต้) และทีมนักวิจัยของเขาในปี 2555 ในเวลานี้พวกเขาตรวจพบหลักฐานของไอน้ำที่มาจากบริเวณขั้วโลกใต้ของยูโรปา
ตามที่ระบุไว้ในกระดาษที่แสดงรายละเอียดผลลัพธ์ของพวกเขา - ชื่อ "ไอน้ำชั่วคราวที่ขั้วโลกใต้ของยูโรปา" - ทีมของ Roth ยังอาศัยการสังเกตรังสียูวีที่ทำโดยใช้กล้องโทรทรรศน์ฮับเบิล พวกเขาสรุปว่านี่เป็นผลมาจากการที่ไอน้ำพุ่งออกมาถูกแยกออกจากการแผ่รังสีของจูปิเตอร์ (กระบวนการที่เรียกว่าการแผ่รังสี)
แม้ว่าวิธีการของพวกเขาจะแตกต่างกัน แต่สปาร์กและทีมวิจัยของเขายังพบหลักฐานของขนนกน้ำที่ชัดเจนเหล่านี้และในที่เดียวกันก็ไม่น้อย จากข้อมูลล่าสุดจาก STIS ขนนกที่เห็นได้ชัดส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในพื้นที่ขั้วโลกใต้ของดวงจันทร์ในขณะที่อีกอันอยู่ในแถบเส้นศูนย์สูตร
“ เมื่อเราคำนวณปริมาณวัสดุที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงในการสร้างคุณสมบัติการดูดซับมันคล้ายกับสิ่งที่ Roth และทีมของเขาค้นพบ” Sparks กล่าว “ การประมาณมวลมีความคล้ายคลึงกันการประมาณความสูงของขนนกนั้นคล้ายกัน ละติจูดของผู้สมัครขนนกสองคนที่เราเห็นนั้นสอดคล้องกับงานก่อนหน้านี้ของพวกเขา”
ข้อสรุปที่น่าสนใจอีกข้อหนึ่งที่มาจากการศึกษานี้และการศึกษาปี 2555 คือโอกาสที่น้ำขนนกเหล่านี้จะไม่สม่ำเสมอ โดยทั่วไป Europa เป็นโลกที่ถูกขังอยู่ในแนว tidally ซึ่งหมายความว่าด้านเดียวกันจะถูกนำเสนอให้กับเราเสมอเมื่อมันผ่านดาวพฤหัส สิ่งนี้จะเกิดขึ้นทุก ๆ 3.5 วันทำให้นักดาราศาสตร์และนักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์มีโอกาสมากมายในการดู
แต่ความจริงที่ว่าขนนกถูกสังเกตในบางจุดและไม่ใช่คนอื่นดูเหมือนจะบ่งบอกว่ามันเป็นระยะ นอกจากนี้ทีมของ Roth ยังพยายามตรวจสอบสปาร์กส์และเพื่อนร่วมงานของเขาเมื่อหนึ่งสัปดาห์หลังจากที่พวกเขารายงานเรื่องนี้ อย่างไรก็ตามพวกเขาไม่สามารถระบุตำแหน่งแหล่งน้ำนี้ได้ เช่นนี้จะปรากฏว่าพลัมถ้าพวกเขามีอยู่มีอายุสั้น
การค้นพบเหล่านี้มีความสำคัญอย่างมากด้วยเหตุผลสองประการ ในอีกด้านหนึ่งพวกเขาเป็นหลักฐานเพิ่มเติมว่าน้ำอุ่นและมหาสมุทรน้ำเกลืออยู่ใต้พื้นผิวน้ำแข็งของยูโรปา ในอีกด้านหนึ่งพวกเขาระบุว่าภารกิจใด ๆ ในอนาคตที่ Europa จะสามารถเข้าถึงมหาสมุทรน้ำเค็มนี้ได้อย่างง่ายดายยิ่งขึ้น
นับตั้งแต่ กาลิเลโอ ยานอวกาศทำการบินผ่านของดวงจันทร์ Jovian นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่ามหาสมุทรภายในอยู่ภายใต้พื้นผิวน้ำแข็งของทวีปยูโรปาซึ่งมีน้ำระหว่างสองถึงสามเท่าของมหาสมุทรทั้งหมดของโลก อย่างไรก็ตามการประมาณความหนาของน้ำแข็งนั้นอยู่ในช่วงระหว่าง 10 ถึง 30 กม. (6-19 ไมล์) - ด้วยชั้น "น้ำแข็งอุ่น" ที่อ่อนตัวซึ่งจะเพิ่มความหนารวมเป็น 100 กม. (60 ไมล์)
รู้น้ำเป็นระยะถึงพื้นผิวผ่านรอยแยกในน้ำแข็งจะหมายความว่าภารกิจในอนาคตใด ๆ (ซึ่งอาจรวมถึงเรือดำน้ำ) จะไม่ต้องเจาะลึก และการพิจารณาว่ามหาสมุทรภายในของยูโรปาถือเป็นหนึ่งในทางออกที่ดีที่สุดของเราในการค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลกการรู้ว่ามหาสมุทรสามารถเข้าถึงได้เป็นข่าวที่น่าตื่นเต้นอย่างแน่นอน
และข่าวนี้ทำให้ส่วนแบ่งความตื่นเต้นเป็นธรรมอย่างแน่นอนสำหรับผู้ที่กำลังพัฒนาภารกิจที่นาซ่าเสนอไปยังยูโรปาซึ่งมีกำหนดจะเปิดตัวในช่วงปีพ. ศ. 2563 ในฐานะดร. ซินเทียบีฟิลลิปส์นักวิทยาศาสตร์พนักงานและหัวหน้าฝ่ายสื่อสารวิทยาศาสตร์สำหรับโครงการยูโรปาบอกกับนิตยสาร Space ผ่านอีเมล:
“ การค้นพบครั้งใหม่นี้โดยใช้ข้อมูลกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลเป็นจุดข้อมูลที่น่าสนใจซึ่งจะช่วยสนับสนุนความคิดที่ว่ามีการใช้งานขนนกในยูโรปาในปัจจุบัน แม้ว่าจะไม่ใช่การยืนยันที่แน่นอนสปาร์กและทีมใหม่ ผลลัพธ์ร่วมกับการสังเกตก่อนหน้านี้โดย Roth et al. (ใช้ HST แต่ด้วยเทคนิคที่แตกต่างกัน) สอดคล้องกับการปรากฏตัวของขนนกเป็นระยะ ๆ ที่ปล่อยไอน้ำออกจากซีกโลกใต้ของยูโรปา อย่างไรก็ตามการสังเกตการณ์นั้นทำได้ยากจากโลกถึงแม้จะมีฮับเบิลและผลลัพธ์เหล่านี้ก็ยังไม่สามารถสรุปได้
“ การยืนยันว่ามีหรือไม่มีขนนกในยูโรปารวมถึงการตรวจสอบความลึกลับอื่น ๆ อีกมากมายของโลกมหาสมุทรน้ำแข็งนี้จะต้องใช้ยานอวกาศโดยเฉพาะในระบบดาวพฤหัสบดี ขณะนี้องค์การนาซ่าวางแผนที่จะส่งยานอวกาศที่บินผ่านหลายเส้นทางไปยังยูโรปาซึ่งจะทำให้ยูโรปาผ่านไปได้อย่างใกล้ชิดในทศวรรษหน้า ชุดเครื่องมือวิทยาศาสตร์อันทรงพลังของยานอวกาศจะสามารถศึกษาพื้นผิวและใต้ผิวดินของยูโรปาในรายละเอียดที่ไม่เคยมีมาก่อนและหากมีขนนกมันจะสามารถสังเกตได้โดยตรงและอาจวัดองค์ประกอบของมันได้ อย่างไรก็ตามจนกระทั่งยานอวกาศ Europa ยังคงใช้งานอยู่การสำรวจบนโลกเช่นผลกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลใหม่จะยังคงเป็นเทคนิคที่ดีที่สุดในการสังเกตดวงจันทร์ลึกลับของดาวพฤหัสบดี
โดยปกติแล้วประกายไฟเป็นที่ชัดเจนว่าข้อมูลล่าสุดนี้ยังไม่ได้ข้อสรุปทั้งหมด ในขณะที่เขาเชื่อว่าผลลัพธ์มีนัยสำคัญทางสถิติและไม่มีสิ่งบ่งชี้ของสิ่งประดิษฐ์ในข้อมูลเขายังเน้นว่าการสำรวจที่ดำเนินการในความยาวคลื่นรังสียูวีนั้นเป็นเรื่องยุ่งยาก ดังนั้นจำเป็นต้องมีหลักฐานเพิ่มเติมก่อนจึงจะสามารถพูดได้อย่างแน่นอน
ในอนาคตหวังว่าการสำรวจในอนาคตจะช่วยยืนยันการมีอยู่ของขนนกน้ำและสิ่งเหล่านี้จะช่วยสร้าง "ภูมิประเทศที่วุ่นวาย" ของยูโรปาได้อย่างไร ภารกิจในอนาคตเช่นกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ของนาซ่า (มีกำหนดเปิดตัวในปี 2561) สามารถช่วยยืนยันกิจกรรมขนนกได้โดยการสังเกตดวงจันทร์ในช่วงคลื่นอินฟราเรด
ในฐานะพอลเฮิร์ตซ์ผู้อำนวยการกองฟิสิกส์ดาราศาสตร์ที่สำนักงานใหญ่ขององค์การนาซ่าในวอชิงตันกล่าวว่า:
“ ความสามารถเฉพาะของฮับเบิลทำให้สามารถจับขนนกเหล่านี้ได้อีกครั้งแสดงให้เห็นถึงความสามารถของฮับเบิลในการสังเกตการณ์ที่ไม่เคยถูกออกแบบมา การสำรวจนี้เปิดโลกแห่งความเป็นไปได้และเราตั้งตารอภารกิจในอนาคตเช่นกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์เพื่อติดตามการค้นพบที่น่าตื่นเต้นนี้
สมาชิกในทีมอื่น ๆ ได้แก่ Britney Schmidt ผู้ช่วยศาสตราจารย์ที่ School of Earth และ Atmospheric Sciences ของ Georgia Institute of Technology ในแอตแลนตา; และ Jennifer Wiseman นักวิทยาศาสตร์โครงการฮับเบิลอาวุโสที่ Goddard Space Flight Center ของ NASA ใน Greenbelt รัฐแมริแลนด์ งานของพวกเขาจะได้รับการตีพิมพ์ในฉบับวันที่ 29 กันยายนของ วารสารฟิสิกส์ดาราศาสตร์.
และอย่าลืมเพลิดเพลินกับวิดีโอนี้โดย NASA เกี่ยวกับการค้นพบที่น่าตื่นเต้นนี้:
