Луната Европа на Юпитер е обект на очарование оттогава Пионер 10 и 11 и пътник 1 и 2 мисиите преминаха през системата през 70-те години. Докато Луната няма жизнеспособна атмосфера и е бомбардирана от интензивно излъчване от мощното магнитно поле на Юпитер, учените смятат, че под ледената й повърхност съществува едно от най-вероятните места за намиране на живот отвъд Земята.
Не е чудно защо тогава се планират множество мисии за изучаване на тази луна отблизо. Ако обаче и когато тези мисии достигнат Европа някъде през следващото десетилетие, те ще трябва да се справят с някои остри характеристики на повърхността, които биха затруднили кацането. Такъв е заключението на ново проучване на изследователи от Великобритания, САЩ и НАСА Изследователски център на Еймс, което показва, че повърхността на Европа е покрита в остриеви терен.
Според проучването, което наскоро беше публикувано от научното списание Природа Геонаукиповърхността на Европа вероятно е покрита с ледени шипове, които са с височина 15 метра (49 фута). Изследването беше ръководено от Даниел Хобли, преподавател и научен сътрудник от Училището за науки за Земята и Океана в Кардифския университет.
Тези характеристики, известни като penitentes, са високи остри ръбове, създадени от сняг и лед, които се образуват чрез сублимация - процесът, при който бързите промени в температурата водят до преминаване на водата от пара към твърдо вещество (и отново обратно), без да се променя в течност състояние между тях. На Земята пенитените растат на височина между 1 и 5 метра (3,3 и 16,4 фута), но съществуват само в екваториални райони на височина като Андите.
В Европа процесът е подобен, но условията са много по-идеални, за да могат пенитентите да се образуват по-равномерно по цялата му повърхност. Освен че има повърхност, съставена предимно от воден лед, Луната е завъртена в завъртане с Юпитер. Съществува също много малка вариация в ъгъла, в който Слънцето грее на повърхността, което прави условията перфектни, за да може да се сублимира лед, без да се топи.
Най- Нови хоризонти мисията също получи данни по време на полета си от Плутон, който показа как се образуват същите тези характеристики на повърхността му, особено около най-високата надморска височина в близост до екватора му. Поради дългия орбитален период на Плутон (248 години или 90 560 земни дни), този процес отнема еони, включва сублимация на метан лед и води до пенитенти, които са с височина около 500 м (1640 фута) и са на разстояние около 3-5 км ( 2-4 мили) един от друг.
В своето проучване изследователите са използвали данни от наблюдения от наземни радари и топлинни наблюдения от Galileo мисията да изчисли сублимационните проценти в различни точки на повърхността на Европа, след което използва това, за да оцени размера и разпределението на пенитентите. Според резултатите от тях, екипът стигна до заключението, че penitentes потенциално може да нарасне до 15 m (49 ft) с разстояние от около 7,5 m (24,6 ft) между тях.
Освен това беше направено заключението, че пенитентите ще бъдат по-често срещани около екватора на Европа, което, както твърдят в своето проучване, ще обясни някои от наблюденията, направени в миналото:
„Това тълкуване може да обясни аномални радарни възвръщания, наблюдавани около екватора на Европа. Penitentes може да обясни намалените термични инерции и положителните съотношения на кръговата поляризация в отразената светлина от екваториалния регион на Европа. "
Това може да е лоша новина за мисии, които се планират да изследват Европа за потенциални признаци на живот през следващото десетилетие. Те включват NASA Europa Clipper (зададен да стартира между 2022 и 2025 г.) и Europa Lander мисии (2024 г.) и Европейската космическа агенция Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) - който е предназначен за стартиране през юни 2022г.
Като има предвид, че и двете Europa Clipper и СОК ще провежда мухата на планетата, за да определи присъствието на биомаркери, Europa Lander ще кацне директно на лунната повърхност, за да събере информация за подземната среда на Европа. Това би позволило на учените да определят колко е дебел повърхностният лед на Луната и може би ако има подземни езера и къде се намират.
Една от най-популярните цели за проучване е южният регион на Европа, където водородите са открити Космически телескоп Хъбъл и други мисии. Макар че penitentes може да е по-рядко срещан тук и може да не достигне същите височини като при екватора, наличието на такива характеристики може да затрудни приземна мисия много трудно.
Както посочи Хобли, това превръща Европа в истински парадокс, когато става въпрос за възможността за проучване в близко бъдеще. „Уникалните условия на Европа представляват както вълнуващи възможности за проучване, така и потенциално коварна опасност“, каза той.
Той със сигурност не преувеличава. Тази информация идва по петите на друго скорошно проучване, което показа, че Европа и други ледени светове (като Енцелад) може да са твърде меки, за да кацнат. След провеждането на изследвания, които се стремяха да се справят с поведението на отрицателна поляризация при ниски фазови ъгли на ледените тела, екипът, стоящ зад това проучване, стигна до заключението, че Европа и Енцелад имат повърхности с ниска плътност, в които вероятно ще потъне кацана мисия.
Въпреки това, с допълнителни предпазни мерки и планиране, все още може да бъде разработена подходяща мисия, която ще може да установи дали леденият шелф на Европа има биомаркери на повърхността си, както и да научи повече за вътрешната му среда. А междувременно орбиталните мисии все още стоят, за да научат много за този завладяващ свят.
Джеф Мур - съавтор на проучването - отбеляза, че предстоящата мисия на НАСА Europa Clipper може директно да наблюдава penitentes с камерата си с висока разделителна способност и да измерва други свойства на тези функции с другите инструменти на космическия кораб. Освен че е планетен геолог в изследователския център на Еймс на НАСА, д-р Мур също е съ-изследовател на мисията Europa Clipper.
От десетилетия учените на НАСА и другите космически агенции с нетърпение очакват деня, когато най-накрая ще бъде възможна мисия в Европа. Към този момент има малко, което вероятно ще разубеди тези усилия. Нито радиацията, нито шиповете, нито мекият лед изглежда са достатъчни, за да ни попречат да изследваме един от най-вероятните източници на живот отвъд Земята!
