Vedci objavili v údajoch zozbieraných medziplanetárnou stanicou Galileo pred 20 rokmi nový dôkaz o existencii vodných gejzírov na ľadovom mesiaci Jupiter v Európe. Tento článok bol publikovaný v časopise Nature, stručne opísanom v tlačovej správe na webovej stránke NASA.
Európa je najmenší zo štyroch najväčších mesiacov Jupitera, ktorý sa nazýva galilejské mesiace. Jeho polomer je o 200 kilometrov menší ako polomer mesiaca a jeho obežná dráha je asi 670 tisíc kilometrov od plynového gigantu. Osobitný záujem o toto nebeské teleso vznikol na konci 90. rokov, keď sa na základe analýzy magnetického poľa satelitu, ktorú uskutočnil Galileo, predpovedala existencia oceánu pod ľadom. Predpokladá sa, že oceán je pod 25 kilometrov ľadu a jeho hĺbka dosahuje hĺbku stoviek kilometrov. Oceán na Európe nezmrazuje v dôsledku zahrievania interiéru satelitu, ktorý vzniká pod vplyvom prílivových síl Jupitera. Vedci okrem toho naznačujú existenciu geotermálnej aktivity na dne oceánu, čo môže byť dostatočná podmienka pre vznik života.
Jedným z dôkazov prítomnosti oceánu v Európe sú gejzíry emitujúce vodné pary, ktoré zaznamenal Hubbleov teleskop v rokoch 2012, 2014 a 2016. Ejekcie boli detekované cez rovníkovú oblasť a južný pól satelitu, rozšírené až na 200 kilometrov na výšku a mali nestabilný charakter - najväčšia aktivita bola pozorovaná, keď bol satelit čo najďalej od Jupitera. Tieto objavy sa však objavili na hranici schopností ďalekohľadu a astronómovia by chceli získať dôkazy o existencii gejzírov in situ.
Astronómovia na čele s Xianzhe Jia tvrdia, že našli takéto dôkazy analýzou údajov zhromaždených magnetometrom a prístrojom PWS (Plasma Wave Spectrometer) na kozmickej lodi Galileo počas dvoch blízkych prelietov nad rovníkovou a južnou Európou v rokoch 1997 a 2000. rokov. Počas týchto letov bola minimálna vzdialenosť medzi kozmickou loďou a ľadovým povrchom satelitu takmer 200 kilometrov, čo je v súčasnosti rekordne nízka úroveň.
Údaje z magnetometra Galileo získané počas krátkeho letu v decembri 1997 v Európe a ich porovnanie s modelmi.
Údaje z prístroja PWS Galileo získané počas blízkeho preletu v decembri 1997 v Európe a vypočítaná dynamika zmien hustoty plazmy.
Počas letu nad rovníkovou oblasťou Európy v decembri 1997, približne jednu minútu pred prejdením najbližšieho bodu k povrchu satelitu, zaznamenal magnetometer zmenu sily magnetického poľa stovkami nanotastov za 16 sekúnd. V tomto čase prístroj PWS zaznamenal miestne zmeny v elektrickom poli a hustotu elektrónov plazmy obklopujúcej prístroj. Aby sa testovalo, či môžu byť také javy spojené s priechodom zariadenia cez vodný horák (alebo oblak) gejzíru, astronómovia postavili trojrozmerný magnetohydrodynamický model, ktorý opisuje vplyv ejekcie na vlastnosti plazmy a polí v blízkosti satelitu. Simulácia sleduje správanie iónov O + (predstavujúcich magnetosférickú plazmu), O2 + (predstavujúcich iónov pochádzajúcich z európskeho povrchu) a elektrónovej plazmy,a zohľadňuje procesy ionizácie, nabíjania a rekombinácie v atmosfére Európy, ako aj parametre emisií vody získané pri pozorovaní rôznymi teleskopmi. Predpokladalo sa, že tvar a štruktúra emisií v Európe je podobná emisiám gejzírov na mesiaci Saturn, Enceladus.
Odhadovaná poloha úniku vody z povrchu Európy zaznamenaná počas preletu Galileo v decembri 1997.
Propagačné video:
V dôsledku toho sa ukázalo, že modely dobre opisujú pozorovacie údaje a umožňujú nám obmedziť oblasť zdroja oblakov, ktorým Galileo preletel v decembri 1997. V prípade blízkeho preletu v roku 2000 nemožno pozorovacie údaje o zmenách v magnetickom poli interpretovať ako účinok vyhadzovania gejzíru. Tieto nálezy zdôrazňujú hodnotu zberu údajov na krátke vzdialenosti od satelitného povrchu alebo na ňom. Táto výzva čelí novej generácii misií v systéme Jupiter - Europa Clipper, Jupiter Icy Moon Explorer a Spoločná európska misia, ktoré by sa mali začať začiatkom 20. rokov minulého storočia.
Alexander Voytyuk