I filmen 2010: Året vi tar kontakt, uppföljaren till Stanleys Kubricks 2001: A Space Odyssey, svarta monoliter multiplicerar, konvergerar och förvandlar Jupiter till en ny stjärna. Vi hör nästa astronaut David Bowmans disembodied röst med detta meddelande: "Alla dessa världar är din förutom Europa. Försök ingen landning där. ” Den nyfödda solen värmer Europa och förvandlar det iskalla landskapet till en urskogen. I slutet visas en enda monolit i träsket och väntar ännu en gång för att styra utvecklingen av intelligenta livsformer.
Hålla sig borta från Europa? Aldrig. Det är alldeles för fascinerande plats med sina pussel-islakor, korsande dalar, mil med is på toppen och ett varmt, salt hav nedanför. Filmen var förutseende - om du ska leta efter liv någon annanstans i solsystemet, är Europas en av de bästa kandidaterna.
Medan vi har skickat rymdfarkoster för att fotografera och studera den iskalla månen under orbital flybys, har ingen landare än vidrör ytan. Det kan ändras snart. I början av 2016, som svar på ett kongressdirektiv, NASA: s Planetary Science Division inledde en förfasstudie för att utvärdera vetenskapligt värde och teknisk design för ett framtida Europa-landeruppdrag. I juni 2016 sammankallade NASA ett team med 21 medlemmar av forskare för Science Definition Team (SDT). Teamet sammansatte uppsättningar av vetenskapliga mål och mätningar för uppdragskonceptet och lämnade rapporten till NASA den 7 februari.
Rapporten visar tre vetenskapliga mål för uppdraget. Det primära målet är att söka bevis på liv i Europa. De andra målen är att bestämma Europas levnadsförmåga genom att direkt analysera material från ytan och att karakterisera ytan och underytan för att stödja framtida robotutforskning av Europa och dess hav.
Beviset är ganska starkt att Europa, med en diameter på 1 945 mil - något mindre än jordens måne - har ett globalt saltvattenhav under sin isiga skorpa. Detta hav har minst dubbelt så mycket vatten som jordens hav. Två saker gör Europas hav unikt och ger månen en större chans att stödja mikrobiellt liv jämfört med säga, Ganymede och Enceladus, som också håller vattenreservoarer under sina skorpor.
Ett: havet är relativt nära ytan, bara 10-15 mil under månens iskalla skal. Strålning från Jupiter (höghastighetselektroner och protoner) bombarderar is, svavel och salter på ytan för att skapa föreningar som kan sippra ner i varmare regioner och användas av levande saker för tillväxt och metabolism.
Två: Medan nyligen upptäckta har visat att många kroppar i solsystemet antingen har hav under jord nu, eller kan ha tidigare, är Europa en av endast två platser där havet verkar ha kontakt med en stenig havsbotten (den andra är Saturnus måne enceladus). Denna sällsynta situation gör Europa till en av högsta prioriterade mål i jakten på dagens liv bortom jorden.
På jorden ger kemiska växelverkan mellan liv och livlös berg i djupa hav och inom den yttre skorpan den energi som behövs för att driva och upprätthålla mikrobiellt liv. För allt vi vet hamnar djupa havsvulkaner viktiga element i det salta vattnet som skapas av konstant böjning och uppvärmning av månen när den kretsar runt Jupiter var 85: e timme.
SDT fick i uppdrag att utveckla en livdetekteringsstrategi, en första för ett NASA-uppdrag sedan Mars Viking mission era mer än fyra decennier sedan. Rapporten ger rekommendationer om antalet och typen av vetenskapliga instrument som skulle krävas för att bekräfta om livstecken finns i prover som samlats in från den iskalla månens yta.
Teamet arbetade också nära med ingenjörer för att designa ett system som kan landa på en yta som mycket lite är känt. Med tanke på att Europa inte har någon atmosfär, utvecklade teamet ett koncept som skulle kunna leverera sin vetenskapliga nyttolast till den isiga ytan utan nytta av tekniker som en värmesköld eller fallskärmar.
Konceptet lander är separat från solenergi Europa flera flybyuppdrag, nu under utveckling för lansering i början av 2020-talet. Rymdskeppet kommer fram till Jupiter efter en flerårig resa och kretsar runt gasjätten varannan vecka för en serie med 45 nära flygbilar från Europa. Det flera flybyuppdraget kommer att undersöka Europas brukbarhet genom att kartlägga dess sammansättning, bestämma egenskaperna för havet och isskalet och öka vår förståelse för dess geologi. Uppdraget kommer också att lägga grunden för en framtida landning genom att utföra detaljerad rekognosering med sina kraftfulla kameror.
Vi kan inte låta bli att bli glada över utsikterna till livssökande uppdrag till Europa. Ibland finns underbara saker i små paket.
