สิ่งที่สงสัยมานานแล้วได้รับการยืนยันแล้ว: Moon Europa ของดาวพฤหัสมีน้ำ เมื่อเราเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับระบบสุริยะรอบนอกในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมายูโรปาได้กลายเป็นเป้าหมายสำคัญในการค้นหาชีวิต จากการค้นพบนี้องค์การนาซ่าเพิ่งวาดรูปวัวแดงขนาดใหญ่บนกาลิแลนมูนที่เล็กที่สุดของจูปิเตอร์
“ ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ได้ตรวจพบน้ำของเหลวโดยตรงเราพบสิ่งที่ดีที่สุดถัดไป: น้ำในรูปของไอ”
Lucas Paganini นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ของนาซาหัวหน้านักวิจัย
ก่อนการค้นพบนี้นักวิทยาศาสตร์มีหลักฐานบางอย่างที่ Europa มีศักยภาพในการซ่อนชีวิต ดวงจันทร์มีพื้นผิวที่ราบเรียบที่สุดของวัตถุใด ๆ ในระบบสุริยะซึ่งทำให้นักวิทยาศาสตร์ตั้งสมมติฐานว่ามันมีน้ำของเหลวในมหาสมุทรใต้ผิวดินซึ่งอยู่เหนือการแช่แข็งโดยคลื่นยักษ์จากดาวพฤหัส คลื่นยักษ์นั้นไม่เพียง แต่ทำให้น้ำอยู่ในรูปของเหลวเท่านั้นมันยังสร้างการเคลื่อนที่ของแผ่นน้ำแข็งคล้ายกับแผ่นเปลือกโลกบนโลกตามสมมติฐาน
มีหลักฐานเพิ่มเติมจากการศึกษารอยเปื้อนสีน้ำตาลบนพื้นผิวของยูโรปา นักวิทยาศาสตร์ตั้งสมมติฐานว่าสิ่งเหล่านั้นเป็นสารเคมีจากมหาสมุทรใต้ผิวดินซึ่งได้เดินทางสู่พื้นผิว นี่แสดงให้เห็นว่าพื้นทะเลอาจมีปฏิสัมพันธ์กับพื้นผิวซึ่งเป็นข้อพิจารณาที่สำคัญเมื่อคิดถึงการอยู่อาศัย
การค้นพบขนนกเหลวยกระดับความตื่นเต้นเกี่ยวกับการอยู่อาศัยของยูโรปา
ในปี 2012 ฮับเบิลได้จับภาพของยูโรปาแสดงให้เห็นถึงสิ่งที่ตีความได้มากมายว่าเป็นไอน้ำที่เกิดจากรอยร้าวบนพื้นผิวน้ำแข็งซึ่งยิงได้สูงประมาณ 200 กม. (120 ไมล์) (สำหรับการเปรียบเทียบ Mt. Everest สูงเพียง 8.8 กม.) ในปี 2559 มีหลักฐานเพิ่มเติมจากฮับเบิลที่แนะนำขนนก
ยานอวกาศกาลิเลโอของนาซ่าตรวจพบการรบกวนในสนามแม่เหล็กของจูปิเตอร์ใกล้ยูโรปาในช่วงเวลาที่ยานอวกาศของมันที่จูปิเตอร์ระหว่างปี 1995 ถึง 2003 นักวิทยาศาสตร์อ้างว่าการก่อตัวของดาวเคราะห์ในมหาสมุทรเค็มนั้นอาจเกิดขึ้นได้
นอกจากนี้ยานอวกาศกาลิเลโอก็อยู่ใกล้กับพื้นผิวของยูโรปาในปี 1997 และใกล้กับ 206 กม. (128 ไมล์) และนักวิจัยบางคนแนะนำว่ามันบินผ่านขนนก
แต่จากข้อมูลทั้งหมดนั้นไม่มีการค้นพบน้ำที่ชัดเจน ตอนนี้มันก็เปลี่ยนไป
“ การระบุไอน้ำโดยตรงครั้งแรกในยูโรปาเป็นการยืนยันที่สำคัญสำหรับการตรวจจับของสายพันธุ์อะตอมดั้งเดิม ...
Lorenz Roth นักดาราศาสตร์และนักฟิสิกส์ KTH Royal Institute of Technology ในสตอกโฮล์มผู้ร่วมเขียน
ทีมนักวิทยาศาสตร์นำโดย Lucas Paganini นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ของนาซ่าได้ตีพิมพ์รายงานการค้นพบน้ำที่ยูโรปา กระดาษมีชื่อว่า“ การวัดไอน้ำท่ามกลางสภาพแวดล้อมที่สงบนิ่งส่วนใหญ่ในยูโรปา” เผยแพร่เมื่อวันที่ 18 พฤศจิกายนในวารสาร Nature
ในการแถลงข่าวปากานินีกล่าวว่า“ องค์ประกอบทางเคมีที่จำเป็น (คาร์บอนไฮโดรเจนไฮโดรเจนออกซิเจนไนโตรเจนฟอสฟอรัสและกำมะถัน) และแหล่งพลังงานสองในสามของข้อกำหนดด้านชีวิตมีอยู่ทั่วระบบสุริยะ แต่ที่สาม - น้ำของเหลว - ค่อนข้างหายากนอกโลก ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ได้ตรวจพบน้ำของเหลวโดยตรงเราพบสิ่งที่ดีที่สุดถัดไป: น้ำในรูปของไอ”
Paganini และนักวิทยาศาสตร์คนอื่นกล่าวว่าพวกเขาตรวจพบน้ำเพียงพอที่จะเติมสระว่ายน้ำขนาดโอลิมปิกในไม่กี่นาที ประมาณ 2,360 กก. / วินาที (5202 ปอนด์ / วินาที) พวกเขายังรายงานว่าน้ำปรากฏขึ้นไม่บ่อยนัก “ สำหรับฉันสิ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับงานนี้ไม่เพียง แต่เป็นการตรวจจับน้ำโดยตรงเหนือยูโรปาเป็นครั้งแรกเท่านั้น แต่ยังขาดสิ่งนี้ภายในขอบเขตของวิธีการตรวจจับของเรา”
ผลมาจากการสังเกตเวลาด้วย W.M หอดูดาว Keck ในฮาวาย ตลอดระยะเวลาการสังเกตการณ์ 17 คืนในปี 2559 และ 2560 ทีมพบสัญญาณไอน้ำจาง ๆ เพียงครั้งเดียว ตรวจพบไอบนซีกโลกชั้นนำของยูโรปาขณะที่มันโคจรรอบดาวพฤหัส (ยูโรปาถูกล็อกไว้ที่ดาวพฤหัสบดีอย่างลับๆเช่นเดียวกับดวงจันทร์ถึงโลก)
น้ำเปล่งแสงอินฟาเรดในความถี่เฉพาะเมื่อมันทำปฏิกิริยากับรังสีดวงอาทิตย์ ด้วยการใช้สเปคโตรกราฟบนกล้องโทรทรรศน์ Keck นักวิทยาศาสตร์วัดองค์ประกอบทางเคมีที่ซีกโลกชั้นนำของยูโรปา
Lorenz Roth นักดาราศาสตร์และนักฟิสิกส์จาก KTH Royal Institute of KTH กล่าวว่า“ การระบุไอน้ำโดยตรงครั้งแรกในยูโรปาเป็นการยืนยันที่สำคัญเกี่ยวกับการตรวจจับอะตอมแบบดั้งเดิมของเราและจะเน้นย้ำกระจ่างชัดของขนนกขนาดใหญ่บนโลกน้ำแข็งนี้ เทคโนโลยีในสตอกโฮล์มที่เป็นผู้นำการศึกษาฮับเบิลในปี 2556 และเป็นผู้ร่วมเขียนการสืบสวนเมื่อเร็ว ๆ นี้
Roth หมายถึงการตรวจจับส่วนประกอบที่ประกอบขึ้นเป็นน้ำที่อยู่เหนือ Europa ในขณะที่น่าสนใจนั่นไม่เหมือนกับการค้นพบน้ำ เพื่อค้นหาน้ำทีมต้องใช้หอสังเกตการณ์ Keck บนพื้นดินและสเปคโตรกราฟเนื่องจากไม่มียานอวกาศในปัจจุบันที่สามารถตรวจจับน้ำได้
การพิจารณาว่าเป็นน้ำแทนที่จะเป็นเพียงส่วนประกอบของน้ำไม่ใช่เรื่องง่ายโดยเฉพาะจากโลก ทีมที่อยู่เบื้องหลังการศึกษานี้ต้องต่อสู้กับน้ำในชั้นบรรยากาศของโลกและต้องอาศัยการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนและการสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์
ทีมมีความมั่นใจในผลลัพธ์ของพวกเขาแม้ในขณะที่พวกเขายอมรับว่าภารกิจในยูโรปาจำเป็นต้องเข้าใจดวงจันทร์จริงๆ
“ เราทำการตรวจสอบความปลอดภัยอย่างขยันเพื่อกำจัดสิ่งปนเปื้อนที่เป็นไปได้ในการสำรวจบนพื้นดิน” Avi Mandell นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์แห่งก็อดดาร์ดกล่าวในทีมของ Paganini “ แต่ในที่สุดเราจะต้องเข้าใกล้ Europa เพื่อดูว่าเกิดอะไรขึ้น”
หวังว่านักวิทยาศาสตร์ - และพวกเราที่เหลือ - จะไม่ต้องรอนานไปกว่านี้เพื่อรับคำตอบที่ชัดเจนยิ่งขึ้นสำหรับคำถามมากมายของ Europa Europa Clipper ถูกย้ายไปยังขั้นตอนสุดท้ายของการออกแบบในเดือนสิงหาคม 2019 และมีกำหนดจะเปิดตัวในช่วงกลางปี 2020 มันจะมีชุดเครื่องมือทั้งหมดเพื่อตรวจสอบความลึกลับของยูโรปา สิ่งที่น่าตื่นเต้นที่สุดอาจเป็นเรดาร์ที่เจาะทะลุพื้นดิน มันอาจเห็นน้ำแข็งและยืนยันการมีอยู่ของมหาสมุทรใต้ผิวดินทันที
ราวกับว่ายานอวกาศยังไม่เพียงพอก็มีการพูดถึงคนงานชาวยูโรปาด้วย
ในปี 2562 สภาคองเกรสได้รับรางวัลจากองค์การนาซ่ามูลค่า 195 ล้านดอลลาร์สหรัฐเพื่อค้นหาการพัฒนาแลนเดอร์โดยเป็นส่วนหนึ่งของภารกิจ Clipper นาซ่าไม่เคยขอเงินดังกล่าวส่วนหนึ่งอาจเป็นเพราะพื้นผิวของยูโรปาเป็นสภาพแวดล้อมที่ยากต่อการลงจอด บางทีรัฐสภาอาจรู้ว่าการลงจอดดึงดูดความสนใจจากสาธารณชนเป็นจำนวนมาก
แน่นอนมันไม่ใช่แค่สภาพแวดล้อมพื้นผิวของ Europa ที่เป็นปัญหา การแผ่รังสีรอบดาวพฤหัสนั้นรุนแรงมากและเพื่อที่จะประสบความสำเร็จ Europa Clipper จะต้องติดตามวงโคจรวงรีกว้าง ๆ เข้ามาใกล้กับยูโรปาเป็นระยะเวลาหนึ่งก่อนที่จะถอยกลับไปสู่ความปลอดภัย นี่คือวิธีที่จูโนยานอวกาศของนาซ่าต่อสู้กับการแผ่รังสีของจูปิเตอร์
แต่ถึงกระนั้น Clipper ก็จะสามารถถ่ายภาพพลัมได้โดยตรงและแม้แต่ตัวอย่างพวกมันด้วยสเปคโตรมิเตอร์มวล นอกจากนี้ยังสามารถตรวจสอบพื้นผิวในรายละเอียดได้มากขึ้นกว่าเดิม
เราจะต้องอดทนรอ จูโน่ใช้เวลาห้าปีในการเข้าถึงดาวพฤหัสบดี หากภารกิจ Europa Clipper เปิดตัวในช่วงกลางปี 2020 เราจะไม่ได้รับผลทางวิทยาศาสตร์ใด ๆ จนถึงปี 2030 หรือใหม่กว่า
มากกว่า:
- ข่าวประชาสัมพันธ์: นักวิทยาศาสตร์ขององค์การนาซ่ายืนยันไอน้ำในยูโรปา
- รายงานการวิจัย: การวัดไอน้ำท่ามกลางสภาพแวดล้อมที่สงบนิ่งส่วนใหญ่ในยูโรปา
- วิดีโอของนิตยสาร Space: สำรวจ The Icy Moons of Jupiter Europa Clipper ของ NASA และ JUICE's ESA
