Данные, полученные в старой миссии, позволили учёным по-новому взглянуть на волнующий вопрос о том, может ли Европа, спутник Юпитера, поддерживать жизнь. Эти данные независимо свидетельствуют, что объём жидкой воды под поверхностью спутника может выпускать гейзеры водяного пара над его ледяной оболочкой.
Данные, собранные космическим аппаратом NASA Galileo в 1997 году, были обработаны с помощью новых усовершенствованных компьютерных моделей, чтобы разрешить загадку о кратком локальном изменении магнитного поля, которая до сих пор оставалась без объяснения. По прошлым ультрафиолетовым фотографиям с Hubble Space Telescope в 2012 году можно было предположить существование гейзеров, но в новом анализе использовались данные, собранные гораздо ближе к источнику, и он убедительно подтверждает их наличие. Результаты опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Работу провёл Сяньчжэ Цзя (Xianzhe Jia), космофизик из Мичиганского университета в Энн-Эрбор и ведущий автор статьи. Цзя также участвует в создании двух приборов для Europa Clipper, предстоящей миссии NASA по исследованию потенциальной пригодности спутника для жизни.
«Эти данные уже были у нас, но, чтобы разобраться в наблюдениях, понадобилось сложное моделирование», – говорит Цзя.
На то, чтобы вновь обратиться к данным Galileo, группу Цзя вдохновила Мелисса МакГрат (Melissa McGrath) из SETI Institute в Маунтайн-Вью, Калифорния. Член научной группы Europa Clipper МакГрат представила доклад своим коллегам, где осветила другую информацию Hubble о Европе.
«Одно из мест, которые она упомянула, показалось нам знакомым. Оказалось, что Galileo пролетал мимо него, и оно было ближе всего, что у нас есть. Мы поняли, что нам нужно вернуться, – говорит Цзя. – Нужно было выяснить, нет ли в этих данных чего-нибудь, что могло бы сказать нам, есть там гейзер или нет».
На момент пролёта в 1997 году на высоте около 200 км над поверхностью Европы, группа Galileo не подозревала, что космический аппарат мог задеть гейзер, извергающийся из ледяного спутника. Теперь же Цзя и его группа считают, что эта траектория была удачной.
Когда они изучили информацию, полученную с этого пролёта 21 год назад, данные магнитометра высокого разрешения, конечно же, показали нечто странное. Основываясь на знаниях, полученных из изучения гейзеров на спутнике Сатурна Энцеладе, что вещество гейзеров ионизируется и оставляет характерный пик в магнитном поле – они знали, что искать. И действительно, на Европе оно нашлось – краткое локальное изменение магнитного поля, которое до сих пор никак не объяснялось.
Galileo был оборудован мощным Спектрометром Плазменных Волн (PWS) для измерения плазменных волн, вызванных заряженными частицами в газах вокруг атмосферы Европы. Группа Цзя просмотрела и эти данные, и они также подтвердили теорию гейзера.
Однако одни лишь числа не могли дать полной картины. Цзя собрал данные магнетометрии и спектры плазменных волн в новую трёхмерную модель, разработанную его группой в Мичиганском университете, которая моделировала взаимодействие плазмы с телами Солнечной системы. Заключительным компонентом стали данные Hubble, которые предлагали масштабы возможных гейзеров.
Результат моделирования гейзера совпал с магнитным полем и плазменным спектром, которые были получены из данных Galileo.
«Сейчас появилось слишком много данных, чтобы игнорировать гейзеры на Европе, – говорит Роберт Паппалардо, координатор проекта Europa Clipper в Лаборатории реактивных двигателей (JPL) NASA в Пасадене, Калифорния. – Этот результат делает гейзеры гораздо более реальными, и для меня это переломный момент. Это больше не смутные помехи в далёкой картинке».
Это открытие полезно для миссии Europa Clipper, которая может стартовать уже в июне 2022 года. Со своей орбиты вокруг Юпитера Europa Clipper будет совершать быстрые низкие пролёты над спутником. Если гейзеры и в самом деле выбрасывают пар из океана или подземных озёр Европы, то Europa Clipper могла бы взять пробы замёрзшей жидкости и частиц пыли. Сейчас группа миссии готовится к разработке возможных орбитальных траекторий, и новые исследования сыграют в этом важную роль.
«Если гейзеры существуют, и можно напрямую собрать образцы того, что внутри Европы, то будет проще выяснить, может ли Европа поддерживать жизнь, – говорит Паппалардо. – В этом и состоит цель миссии. Это самый важный вопрос».
JPL ведёт миссию Europa Clipper для Дирекции научных миссий NASA.
Источник nasa.gov
Перевод Лукерья Трубицына
