Điều mà người ta nghi ngờ từ lâu đã được xác nhận: Sao Mộc Europa moon có nước. Khi chúng tôi tìm hiểu thêm về Hệ mặt trời bên ngoài trong những năm gần đây, Europa đã trở thành mục tiêu ưu tiên cao trong tìm kiếm sự sống. Với phát hiện này, NASA vừa vẽ một con bò đực lớn màu đỏ lên mặt trăng nhỏ nhất của sao Mộc Galilê.
Trong khi các nhà khoa học chưa phát hiện ra nước lỏng trực tiếp, chúng tôi đã tìm thấy thứ tốt nhất tiếp theo: nước ở dạng hơi.
Lucas Paganini, Nhà khoa học hành tinh NASA, Trưởng nhóm nghiên cứu.
Trước phát hiện này, các nhà khoa học đã có một số bằng chứng cho thấy Europa có khả năng chứa chấp sự sống. Mặt trăng có bề mặt mịn nhất của bất kỳ vật thể nào trong Hệ Mặt trời, khiến các nhà khoa học đưa ra giả thuyết rằng nó có nước lỏng trong một đại dương dưới đáy biển, giữ trên mức đóng băng do thủy triều uốn cong từ Sao Mộc. Theo giả thuyết, việc uốn cong thủy triều này không chỉ giữ nước ở dạng lỏng, nó tạo ra sự di chuyển của khối băng tương tự như các mảng kiến tạo trên Trái đất, theo giả thuyết.
Nhiều bằng chứng đến từ việc nghiên cứu các mảnh vỡ màu nâu trên bề mặt Europa. Các nhà khoa học đưa ra giả thuyết rằng đó là những hóa chất từ đại dương dưới đáy biển đã tìm đường lên bề mặt. Điều này cho thấy đáy biển có thể tương tác với bề mặt, một sự cân nhắc quan trọng khi nghĩ về khả năng cư trú.
Việc phát hiện ra các luồng chất lỏng đã làm tăng mức độ phấn khích về khả năng sinh sống tiềm năng của Europa.
Năm 2012 các kính viễn vọng Hubble chụp được hình ảnh của Europa hiển thị những gì nhiều hiểu như là một làn hơi nước ra khỏi một vết nứt trên bề mặt đóng băng, chụp lên đến khoảng 200 km (120 dặm) cao. (Để so sánh, đỉnh Everest chỉ cao 8,8 km.) Năm 2016, có nhiều bằng chứng từ Hubble cho thấy các luồng.
Tàu vũ trụ của NASA Galileo đã phát hiện ra nhiễu loạn trong từ trường Jupiter, gần Europa trong thời gian tàu vũ trụ tại Sao Mộc, từ năm 1995 đến 2003. Các nhà khoa học cho rằng những nhiễu loạn đó đối với một đại dương mặn có thể tồn tại dưới bề mặt băng giá của mặt trăng.
Ngoài ra, tàu vũ trụ Galileo đã tiến gần tới 206 km (128 dặm) đến bề mặt Europa Europa năm 1997 và một số nhà nghiên cứu cho rằng nó thực sự đã bay qua một làn khói.
Nhưng trong tất cả các dữ liệu đó, không có phát hiện chắc chắn về nước. Bây giờ, điều đó đã thay đổi.
Nhận dạng trực tiếp đầu tiên của hơi nước trên Europa là một xác nhận quan trọng về sự phát hiện ban đầu của chúng ta về các loài nguyên tử
Lorenz Roth, Nhà thiên văn học và nhà vật lý, Viện Công nghệ Hoàng gia KTH ở Stockholm, đồng tác giả.
Một nhóm các nhà khoa học dẫn đầu bởi Lucas Paganini, một nhà khoa học hành tinh của NASA, đã xuất bản một bài báo thông báo về việc phát hiện ra nước tại Europa. Bài báo có tiêu đề Một phép đo hơi nước giữa một môi trường phần lớn không hoạt động trên Europa. Nó được xuất bản vào ngày 18 tháng 11 trên tạp chí Nature.
Trong một thông cáo báo chí, Paganini cho biết, các nguyên tố hóa học thiết yếu (carbon, hydro, oxy, nitơ, phốt pho và lưu huỳnh) và các nguồn năng lượng, hai trong ba yêu cầu đối với sự sống, được tìm thấy trên khắp hệ mặt trời. Nhưng thứ ba - nước lỏng - hơi khó tìm ngoài Trái đất. Trong khi các nhà khoa học chưa phát hiện ra nước lỏng trực tiếp, chúng tôi đã tìm thấy thứ tốt nhất tiếp theo: nước ở dạng hơi.
Paganini và các nhà khoa học khác cho biết họ đã phát hiện đủ nước để lấp đầy một bể bơi kích thước Olympic trong vài phút; khoảng 2360 kg / giây (5202 lbs / giây.) Họ cũng báo cáo rằng nước chỉ xuất hiện không thường xuyên. Đối với tôi, điều thú vị về công việc này không chỉ là phát hiện trực tiếp nước đầu tiên trên Europa, mà còn là sự thiếu hụt trong giới hạn của phương pháp phát hiện của chúng tôi.
Các kết quả bắt nguồn từ việc quan sát thời gian với W.M. Đài thiên văn Keck ở Hawaii. Trong suốt 17 đêm quan sát vào năm 2016 và 2017, nhóm nghiên cứu đã tìm thấy tín hiệu mờ nhạt, khác biệt của hơi nước chỉ một lần. Hơi nước được phát hiện trên bán cầu hàng đầu Europa Europa khi nó quay quanh Sao Mộc. (Europa bị khóa chặt với Sao Mộc, giống như Mặt trăng ở Trái đất.)
Nước phát ra ánh sáng hồng ngoại ở tần số cụ thể khi nó tương tác với bức xạ mặt trời. Bằng cách sử dụng máy quang phổ trên kính viễn vọng Keck, các nhà khoa học đã đo được thành phần hóa học tại bán cầu hàng đầu Europa Europa.
Lor nhận xét trực tiếp đầu tiên về hơi nước trên Europa là một xác nhận quan trọng về sự phát hiện ban đầu của chúng ta về các loài nguyên tử và nó làm nổi bật sự thưa thớt rõ ràng của các luồng lớn trên thế giới băng giá này, Công nghệ ở Stockholm, người dẫn đầu nghiên cứu Hubble 2013 và là đồng tác giả của cuộc điều tra gần đây.
Roth đang đề cập đến việc phát hiện các thành phần tạo nên nước được tìm thấy phía trên Europa. Trong khi hấp dẫn, điều đó không giống như khám phá nước. Để tìm ra nước, nhóm nghiên cứu phải sử dụng Đài quan sát Keck trên mặt đất và máy quang phổ của nó, vì không có tàu vũ trụ hiện tại nào có khả năng phát hiện nước.
Việc xác định rằng nó có nước chứ không chỉ là các thành phần của nước là không dễ dàng, đặc biệt là từ Trái đất. Nhóm nghiên cứu đằng sau nghiên cứu này đã phải đối mặt với nước trong bầu khí quyển Trái đất, và để làm được điều đó, họ đã dựa vào mô hình toán học và mô hình máy tính phức tạp.
Nhóm nghiên cứu tự tin vào kết quả của họ, ngay cả khi họ thừa nhận rằng cần có một nhiệm vụ đến Europa để thực sự hiểu về mặt trăng.
Avi Chúng tôi đã thực hiện kiểm tra an toàn siêng năng để loại bỏ các chất gây ô nhiễm có thể trong các quan sát trên mặt đất, ông cho biết Avi Mandell, một nhà khoa học hành tinh Goddard trong nhóm Paganini. Tuy nhiên, cuối cùng, chúng ta sẽ phải đến gần Europa hơn để xem những gì thực sự xảy ra.
Hy vọng, các nhà khoa học giáo dục và phần còn lại của chúng tôi đã giành chiến thắng, phải chờ đợi quá lâu để có được một số câu trả lời dứt khoát hơn cho câu hỏi Europa Europa. Europa Clipper đã được chuyển đến giai đoạn thiết kế cuối cùng vào tháng 8 năm 2019 và dự kiến sẽ ra mắt vào khoảng giữa những năm 2020. Nó có thể mang cả một bộ dụng cụ để khám phá những bí ẩn của Europa. Thú vị nhất trong tất cả có thể là radar xuyên mặt đất của nó. Nó có thể nhìn xuyên qua băng và xác nhận sự tồn tại của một đại dương dưới đáy biển một lần và mãi mãi.
Như thể một quỹ đạo đã không đủ, thì cũng nói về một tàu đổ bộ Europa.
Năm 2019, Quốc hội đã trao cho NASA 195 triệu đô la để xem xét việc phát triển một tàu đổ bộ như là một phần của nhiệm vụ của Clip. NASA không bao giờ yêu cầu số tiền đó, có lẽ một phần vì bề mặt của Europa là một môi trường khó khăn để hạ cánh. Có lẽ Quốc hội biết rằng cuộc đổ bộ thu hút một lượng lớn lợi ích công cộng.
Tất nhiên, nó không chỉ là môi trường bề mặt của Europa mà mà gặp vấn đề. Bức xạ xung quanh Sao Mộc là cực lớn, và để thành công, Europa Clip sẽ phải đi theo quỹ đạo hình elip rộng, chỉ đến gần Europa trong một khoảng thời gian, trước khi rút lui về an toàn. Đây là cách tàu vũ trụ của NASA Jun Juno đối mặt với bức xạ của Sao Mộc.
Nhưng ngay cả như vậy, Clipper sẽ có thể hình ảnh trực tiếp bất kỳ chuỗi, và thậm chí lấy mẫu chúng bằng máy quang phổ khối của nó. Nó cũng có thể điều tra bề mặt chi tiết hơn bao giờ hết.
Chúng tôi sẽ phải kiên nhẫn. Juno mất năm năm để đến được Sao Mộc. Nếu nhiệm vụ Europa Clip ra mắt vào giữa những năm 2020, chúng tôi đã giành chiến thắng với bất kỳ kết quả khoa học nào cho đến năm 2030 hoặc muộn hơn.
Hơn:
- Thông cáo báo chí: Các nhà khoa học của NASA xác nhận hơi nước trên Europa
- Tài liệu nghiên cứu: Một phép đo hơi nước giữa một môi trường không hoạt động trên Europa
- Video Tạp chí Vũ trụ: Khám phá Moons băng giá của Sao Mộc. NASA từ Châu Âu Europa Clip và ESA JUICE
