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 о том, 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
