En lettere måde at søge efter livet på Europa

Kunstnerens koncept om en plym fra Europas hav under jorden. Stråling fra rummet har potentialet til at ødelægge organiske molekyler, der har taget deres vej via dråber som denne til overfladen af ​​Europa. Ny forskning viser nu forskere, hvor de skal kigge efter sådanne organiske stoffer. Billede via NASA / JPL-Caltech.

Når det drejer sig om spørgsmålet om, hvilke steder i solsystemet der ville være bedst at søge efter fremmed liv, kommer Europa straks i tankerne. Denne lille måne af Jupiter ser ud til at have alt det nødvendige - et globalt hav underjordisk og sandsynligvis kilder til varme og kemiske næringsstoffer på havbunden. Men det er ikke let at kigge efter bevismateriale; havet ligger under en temmelig tyk isskorpe, hvilket gør det vanskeligt at få adgang. Dette ville kræve boring gennem mange meter eller endda flere kilometer is, afhængigt af placeringen.

Men der kan være måder omkring det problem. Det er næsten helt sikkert nu, at der kan sprænge vanddamp fra overfladen med oprindelse i havet nedenunder, hvor de kunne samples og analyseres ved hjælp af en flyby- eller kredsløbssonde. Og nu er der en anden potentiel løsning - en ny undersøgelse, der er beskrevet i Space.com den 23. juli 2018, viser, at en lander på Europa (nu i foreløbige konceptundersøgelser) muligvis kun skulle grave et par tommer / centimeter i isen for at søg efter bevis for aktiv eller tidligere biologi, såsom aminosyrer.

Det hele afhænger af stråling, som Europa modtager meget af, fra Jupiter. Undersøgelsen ledet af NASA-videnskabsmand Tom Nordheim modellerede strålingsmiljøet i Europa i detaljer og viste, hvordan det varierer fra sted til sted. Disse data blev derefter kombineret med andre data fra laboratorieeksperimenter, der dokumenterede, hvor hurtigt forskellige stråledoser ødelægger aminosyrer.

Europa set af NASAs Galileo-rumfartøj. Billede via NASA / JPL-Caltech / SETI Institute.

Resultaterne, der blev offentliggjort i en ny artikel i Nature Astronomy, viste, at ækvatorregioner modtager ca. 10 gange mere stråledosis end mellem- eller høje breddegrader. De hårdeste strålingszoner fremstår som ovale formede regioner, der er forbundet i de smalle ender, der dækker mere end halvdelen af ​​Europa.

Ifølge Chris Paranicas, en papirforfatter fra Johns Hopkins Applied Physics Laboratory i Laurel, Maryland:

Dette er den første forudsigelse af strålingsniveauer på hvert punkt på Europas overflade og er vigtig information til fremtidige Europa-missioner.

Den gode nyhed herfra er, at en lander på de mindst udstrålede steder kun skulle grave ca. 1 centimeter i isen for at finde levedygtige aminosyrer. I mere udstrålede områder ville landeren være nødt til at grave ca. 10 til 20 cm. Selv hvis nogen organismer var døde, ville aminosyrerne stadig være genkendelige. Som Nordheim fortalte Space.com :

Selv i de hårdeste strålingszoner i Europa behøver du virkelig ikke at gøre mere end at ridse under overfladen for at finde materiale, der ikke er stærkt modificeret eller beskadiget af stråling.

Kunstnerens koncept om en fremtidig lander på Europa. Billede via NASA / JPL-Caltech.

Som Nordheim også bemærkede:

Hvis vi ønsker at forstå, hvad der foregår på overfladen af ​​Europa, og hvordan det forbinder til havet nedenunder, er vi nødt til at forstå strålingen. Hvad ser vi på, når vi undersøger materialer, der er kommet op fra undergrunden? Fortæller dette os, hvad der er i havet, eller er det, hvad der skete med materialerne, efter at de er blevet udstrålet?

Kevin Hand, en anden medforfatter af den nye forsknings- og projektforsker til den potentielle Europa-lander-mission, uddybede lidt mere:

Strålingen, der bombarderer Europas overflade, efterlader et fingeraftryk. Hvis vi ved, hvordan det fingeraftryk ser ud, kan vi bedre forstå arten af ​​alle organiske organer og mulige biosignaturer, der måtte blive opdaget med fremtidige missioner, det være sig rumfartøjer, der flyver forbi eller lander på Europa.

Europa Clippers missionsteam undersøger mulige baneveje, og foreslåede ruter passerer over mange regioner i Europa, der oplever lavere strålingniveauer. Det er en god nyhed for at se på potentielt frisk havmateriale, der ikke er blevet kraftigt modificeret af strålingens fingeraftryk.

Data fra Hubble-rumteleskopet i 2013, der viser placeringen af ​​en vanddampskum. Billede via NASA / ESA / L. Roth / SWRI / University of Cologne.

Nordheim og hans team brugte data fra den gamle Galileo-mission (1995-2003) og elektronmålinger fra den endnu ældre Voyager 1-mission (Jupiter flyby i 1979).

Da materiale fra havoverfladen antages at være i stand til at komme op til overfladen gennem revner eller svagere isområder, bør det være muligt at prøve det lige på overfladen uden at skulle bore. Det ville være en enorm fordel, og det ville være muligt at sende en lander til et sted, hvor der er et relativt nyt depositum, som endnu ikke er fuldstændigt nedbrudt af stråling. Lige nu er billederne af Europas overflade ikke høj nok opløsning, men dem fra den kommende Europa Clipper-mission vil være. Som bemærket af Nordheim:

Når vi får Clipper-rekognosering, billeder i høj opløsning - det bliver bare et helt andet billede. Denne Clipper-rekognosering er virkelig nøglen.

Kunstnerens koncept om Europa Clipper-missionen i Europa. Billede via NASA.

Europa Clipper planlægges planlagt lancering engang i begyndelsen af ​​2020'erne og vil være den første mission tilbage til Europa siden Galileo. Den vil udføre snesevis af tætte fluebys af månen og studere både overfladen og havet nedenfor. Missionskoncepter til landeren til at følge Europa Clipper udarbejdes også ved hjælp af data fra Clipper til at vælge et landingssted. Begge missioner skal kunne bringe os tættere på at vide, om der findes nogen form for liv i Europas mørke hav.

Nederste linje: Europas hav under jorden tilbyder den forbløffende mulighed for fremmede liv andre steder i vores solsystem. Det ville imidlertid være vanskeligt at bore gennem den tykke isskorpe oven på den til en prøve. Men nu viser ny forskning, at en fremtidig lander muligvis kun skal "ridse overfladen" for at få adgang til organiske molekyler deponeret fra havet nedenfor, i områder, hvor der er mindre stråleeksponering. At kigge efter livet i Europa kan faktisk være lettere, end vi troede.

Kilde: Bevaring af potentielle biosignaturer i det lavtliggende undergrund af Europa

Space.com/Via NASA