Jupiters månhav Europa, som avbildas av NASA: s rymdskepp Galileo.
(Bild: © NASA / JPL-Caltech / SETI Institute)
Om det finns liv som simmar i det mörka, frigid havet i Jupiter måne Europa, kan ett kommande NASA-uppdrag kunna snifta ut det.
Byråns Europa Clipper rymdskepp är planerad att lanseras i mitten av 2020-talet på ett uppdrag att karakterisera den iskalla månens underjordiska hav och dess livshotande potential. Men Clipper kan göra ännu större upptäckter om allt faller på rätt plats.
"Vi är ett upplevelsemission. Vi försöker förstå: Är Europa en beboelig miljö?" Europa Clipper-projektforskare Robert Pappalardo, från NASA: s Jet Propulsion Laboratory (JPL) i Pasadena, Kalifornien, sade onsdag (23 oktober) vid den 70: e internationella astronautiska kongressen (IAC) i Washington, D.C.
"Vi är inte ett livsökande uppdrag", tillade Pappalardo. "Men om Europas interiör råkade vara rikt på organiska mikrober som hälldes ut ur det, skulle vi kunna säga från masspektra - förmodligen möjligen - att vi känner av livet. Det är en longshot, men det är inte omöjligt."
Pappalardo hänvisade till mätningar gjorda av Clippers masspektrometer, ett av nio vetenskapliga instrument som sonden kommer att ha. Masspektrometrar bestämmer massorna av joner (laddade atomer och molekyler) i ett prov, vilket hjälper forskare att identifiera vad dessa joner är.
Clipper kommer att samla in dessa prover under dussintals flybys från Europa, som sonden kommer att göra från Jupiter omloppsbana under sin 3,5-åriga livslängd. Att cirkla Europa själv var inte ett genomförbart alternativ, med tanke på intensiv strålningsmiljö runt månen har medlemmarna i uppdragsteamet sagt.
Proverna kommer från Europas våniga atmosfär och, hoppas teamet, från mängder vattenånga och annat material som kommer från den iskalla månens yta. Forskare har sett bevis på sådana plommon vid flera tillfällen, men deras existens har ännu inte bekräftats.
"Tidigt i uppdraget letar vi efter plommon och försöker förstå: Är de verkliga? Är de där? Var är de? Är de sporadiska eller kontinuerligt aktiva?" Pappalardo sa.
"Och kanske kommer vi framgångsrikt att gå igenom en plum, eller kanske kan vi justera banan något för att gå igenom en plum," tillade han. "Och om vi gör det, kommer våra instrument på plats, särskilt masspektrometern och dammdetektorn, att kunna prova det materialet i extrem detalj för att söka efter organiska material och förstå den detaljerade kemi i Europas inre."
Pappalardo varnade för att Europas blommor, om de verkligen existerar, kan vara mycket annorlunda än den bekräftade som härstammar från den södra polära regionen av Saturnus iskalla måne Enceladus. De Enceladus plume genereras av kraftfulla gejsrar som kontinuerligt spränger material från Saturns satellits underjordiska hav i rymden. Även om Europa-materialet kan komma från sitt hav, kan källan också vara sjöar med flytande vatten i månens isskal, sa Pappalardo.
Och han betonade att stickprov inte kommer att göra eller bryta Clippers uppdrag.
"Det är i huvudsak bonusvetenskap, som inte krävs av uppdraget," sade Pappalardo. "Men jag hoppas säkert att det händer."
De andra instrumenten som bärs av den soldrivna Clipper, vars totala uppdragskostnader uppskattas till cirka 4 miljarder dollar, inkluderar en magnetometer och ett radarinstrument, som gör det möjligt för teamet att i detalj karaktärisera Europas havs- och isskal. Forskare tror att havet är cirka 80 mil (80 kilometer) djup och isskalet cirka 13 mil (20 km) tjockt, men det är uppskattningar och det kommer säkert att vara regional variation.
Om du bara skumrade över den sista meningen: Ett hav på 50 mil är ganska fantastiskt med tanke på att djupaste punkten på jordens havsbotten ligger bara 11 mil under vågorna. Vid en längd av 3 000 mil är Europa mindre än jordens måne men tros ha två gånger så mycket flytande vatten som vår planets yta gör.
Europas hav tros också vara i kontakt med månens steniga kärna, vilket möjliggör ett stort antal intressanta och komplexa kemiska reaktioner. Som ett resultat är Europa allmänt betraktat som ett av solsystemets bästa insatser för att hamna främmande liv. Andra på den korta listan inkluderar Enceladus och Saturns enorma måne Titan, som har kolvätehav på sin yta och troligen också ett begravt hav av flytande vatten.
Clipper kommer också att skapa kraftfulla kameror, som kommer att fästa foton med en upplösning på cirka 0,5 meter per pixel. Det är tio gånger skarpare än de bästa existerande bilderna på Europas yta, som fångades av NASA: s rymdskepp Galileo, sa Pappalardo. Galileo kretsade om Jupiter 1995 till 2003.
Medan Clippers foton kommer att vara tillräckligt avslöjande i sig, borde de också hjälpa till att bana väg för nästa steg i Europa-utforskningen: livsjagande landare att kongressen har instruerat NASA att utvecklas. Clippers data kommer att hjälpa forskare att identifiera bra platser för landeruppdraget att röra ner, har NASA-tjänstemän sagt. (Landeruppdraget förblir emellertid ett koncept för tillfället; det är emellertid inte officiellt på NASA: s docket.)
NASA hade länge inriktat sig på en lyftning 2023 för Europa Clipper. Kongressen har sagt till byrån att starta uppdraget med hjälp av NASA: s mäktiga Rymdlanseringssystem (SLS) megarocket, vilket skulle göra det möjligt för Clipper att resa direkt till Jupiter och komma dit efter bara 2,4 års flygning.
Men SLS är fortfarande under utveckling och har upplevt flera förseningar och kostnadsöverskridanden. Dessutom planerar NASA att använda de tre första SLS-fordonen för dess Artemis-månutforskningsprogram. Som ett resultat kommer den första SLS som är tillgänglig för användning av Clipper inte att vara redo förrän år 2025, avslutade NASA: s inspektionsgenerals kontor (OIG) nyligen.
De OIG rekommenderas därför att NASA bör få överväga att lansera Clipper på en kommersiell raket, till exempel SpaceXs Falcon Heavy eller United Launch Alliance: s Delta IV Heavy. Dessa fordon är inte lika kraftfulla som SLS förväntas bli, så att den kommersiella rutten skulle kräva en annan bana för Clipper - en rondell som använder planetariska "gravity assists" och har en total transittid på nästan sex år, enligt OIG-rapporten.
- NASA: s Europa Clipper Mission till Jupiters Icy Moon rensar stor hinder på väg till lansering
- Water Plumes on Europa: The Discovery in Images
- Foton: Galileiska månar av Jupiter
Mike Walls bok om sökandet efter främmande liv, "Där ute"(Grand Central Publishing, 2018; illustrerad av Karl Tate), är ute nu. Följ honom på Twitter @michaeldwall. Följ oss på Twitter @Spacedotcom eller Facebook.
