A tudósok a Galileo bolygóközi állomás által 20 évvel ezelőtt összegyűjtött adatokban új bizonyítékokat fedeztek fel a víz-gejzírek létezéséről a Jupiter jeges holdján, Európában. A cikket a Nature folyóiratban tették közzé, amelyet röviden ismertettek egy sajtóközleményben a NASA webhelyén.
Az Europa a Jupiter négy legnagyobb holdjának, a Galileai holdoknak nevezett legkisebb. Sugárja 200 kilométerrel kevesebb, mint a hold sugara, és pályája körülbelül 670 ezer kilométerre fekszik a gáz óriásától. Különös érdeklődés az éghajlati test iránt az 1990-es évek végén merült fel, amikor a Galileo által elvégzett műholdak mágneses mezőjének elemzése alapján jég alatti óceán létezését jósolták meg. Feltételezzük, hogy az óceán 25 kilométer alatt van jég alatt, és mélysége több száz kilométer mélységig eléri. Az Európában az óceán nem fagy le a műholdas belső felmelegedése miatt, amely Jupiter árapályereje hatására merül fel. A tudósok emellett geotermikus aktivitás meglétét sugallják az óceán fenekén, amely elegendő feltétel lehet az élet kialakulásához.
Az óceán jelenlétének egyik bizonyítéka az Európában a vízgőzt kibocsátó gejzírek, amelyeket a Hubble távcső rögzített 2012-ben, 2014-ben és 2016-ban. A kidobásokat az Egyenlítői térségben és a műholdas déli pólusán észlelték, 200 kilométer magasra terjedtek ki és instabil jellegűek voltak - a legnagyobb aktivitást akkor figyelték meg, ha a műholdas a lehető legtávolabb volt Jupitertől. Ezeket a felfedezéseket azonban a távcső képességeinek határán végezték el, és a csillagászok szeretnének bizonyítékokat szerezni a gejzírek létezéséről in situ.
A Xianzhe Jia vezette csillagászok azt állítják, hogy ilyen bizonyítékokat találtak a Galileo űrhajón a magnetométer és a PWS (Plasma Wave Spektrometer) eszköz által összegyűjtött adatok elemzésével két közeli repülés közben, egyenlítői és Dél-Európában 1997-ben és 2000-ben. évek. Ezen repülések során az űrhajó és a műholdas jeges felülete közötti minimális távolság csaknem 200 kilométer volt, ami jelenleg rekord alacsony.
A Galileo mágnesmérő adatai, amelyeket egy közeli repülés során, 1997 decemberében szereztek Európában, és azok összehasonlítása a modellekkel.
A PWS Galileo műszer adatai, amelyeket egy közeli repülés során, 1997 decemberében szereztek Európában, és a plazmasűrűség változásának számított dinamikáját.
Az európai egyenlítői térség feletti repülés során, 1997 decemberében, körülbelül egy perccel a műholdas felületéhez való legközelebbi pont átadása előtt, a mágnesmérő 16 másodperc alatt feljegyezte a mágneses mező erősségének változását több száz nanotáv alatt. Ebben az időben a PWS készülék lokális változásokat rögzített a készüléket körülvevő plazma elektromos mezőjében és elektronsűrűségében. Annak tesztelésére, hogy az ilyen jelenségek összefüggenek-e az eszköz áthaladásával a gejzír vízcsatornáján (vagy tollaján), a csillagászok háromdimenziós mágneses hidrodinamikai modellt készítettek, amely leírja a kilökés hatását a plazma és a műholdak közelében lévő mezők tulajdonságaire. A szimuláció nyomon követi az O + (a magnetoszférikus plazma képviselője), az O2 + (az Europa felületéből származó ionok reprezentatív) és az elektronplazma viselkedését,és figyelembe veszi az ionizáció, újratöltés és rekombináció folyamatait az európai légkörben, valamint a vízkibocsátás paramétereit, amelyeket a különféle távcsövekkel végzett megfigyelések során kaptak. Feltételezték, hogy az Europa kibocsátásának alakja és szerkezete hasonló a gejzír-kibocsátáshoz az Enceladus-i Saturn holdján.
Az Europa felületéből származó vízkibocsátás becsült helyzete, amelyet a Galileo szoros repülés közben, 1997 decemberében rögzítettek.
Promóciós videó:
Ennek eredményeként kiderült, hogy a modellek jól leírják a megfigyelési adatokat, és lehetővé teszik számunkra, hogy korlátozzuk az éghajlati forrás területét, amelyen keresztül a Galileo 1997 decemberében repült. Egy 2000-es közeli repülés esetén a mágneses mező változásaira vonatkozó megfigyelési adatok nem értelmezhetők gejzír kiürítésének hatásaként. Ezek az eredmények kiemelik az adatgyűjtés értékét a műholdas felületről vagy a műholdas felületről rövid távolságban. Ez a kihívás a Jupiter-rendszer új generációs küldetései előtt áll - az Europa Clipper, a Jupiter Icy Moon Explorer és a Közös Europa-misszió, amelyek várhatóan a 2020-as évek elején indulnak.
Alexander Voytyuk