Kategorie
Kosmologia

Eksploracja zewnętrznych obszarów Układu Słonecznego

Obu Voyagerom udało się zarejestrować erupcje wulkanów na powierzchni lo, co pozwoliło powiązać występowanie energii geotermicznej z siłami pływowymi na księżycach orbitujących wokół Jowisza. Wagę tego odkrycie podkreśliło inne: zdjęcie Europy wykonane przez Voyagera wskazują na to, że księżyc ten jest w całości pokryty lodem. Po dokładnym przestudiowaniu zdjęć okazało się, że lód zawiera liczne pęknięcia, co zdaniem niektórych naukowców wskazuje na fakt, iż pod skutą lodem powierzchnią kryje się głęboki ocean wody. Przed przesłaniem przez Voyagera zdjęć erupcji wulkanicznych na Io nikomu nie marzyło się nawet istnienie wody w systemie Jowisza. Jeśli więc siły pływowe mogły rozgrzać środek Io do temperatury topnienia materiału skalnego, istnieje możliwość, że te same siły spowodowały ogrzanie środka Europy – drugiego co do wielkości zewnętrznego księżyca Jowisza – do temperatury topnienia lodu. A jeżeli pod powierzchnią Europy istnieją woda i ciepło, księżyc stanowi potencjalne środowisko dla rozwoju życia.

Teoria ta została wzmocniona w latach 1996-1997, kiedy sonda Galileo przesłała zdjęcia powierzchni Europy o dużo większej rozdzielczości niż fotografie zrobione przez Voyagera. Z tych zdjęć można wnioskować, że pięćdziesięciokilometrowa powierzchnia lodu unosi się na oceanie płynnej wody o głębokości 100 kilometrów. Okazało się, że na Europie nie tylko istnieje woda, ale jest jej tam więcej niż na Ziemi! W latach osiemdziesiątych oceanografowie odkryli w głębinach morskich organizmy, które żyjąc w pobliżu ujść źródeł wody hydrotermalnej na dnie mórz, nie używały fotosyntezy, lecz chemosyntezę. Nie ma powodu, dla którego podobne organizmy nie mogłyby istnieć w głębinach oceanu na Europie.

Eksploracja oceanu na Europie to jeden z głównych celów programu badań egzobiologicznych NASA. Podstawowym problemem jest przebicie się przez skorupę lodu grubości 50 kilometrów. Na powierzchni lód ma temperaturę około -160°C. W tak niskich temperaturach jest on twardy jak skała. Nawet gdyby ludzie polecieli na Europę, by zbudować szyb wiertniczy (co byłoby zadaniem trudnym, ponieważ Europa znajduje się w samym środku niezwykle niebezpiecznych pasów radiacyjnych Jowisza), wykonanie odwiertu na głębokość 50 kilometrów stanowiłoby olbrzymie wyzwanie. Zaproponowałem NASA alternatywne wyjście: zrzucenie na powierzchnię Europy z dużą prędkością kuli podgrzewanej przez rozpady promieniotwórcze. Kula wbiłaby się głęboko w powierzchnię i zaczęłaby schodzić niżej, topiąc lód wokół siebie. Wierzchnia warstwa stopionego lodu zawierałaby związki chemiczne i być może zamrożone mikroorganizmy z pradawnego oceanu Europy. Zagłębiając się coraz bardziej pod powierzchnię, kula mogłaby zbierać próbki z młodszych pokładów lodu i poddawać je analizie chemicznej. Tym sposobem sonda odtwarzałaby historię geologiczną oceanu Europy. Dopóki kula tkwiłaby w lodzie, przesyłałaby dane do orbitera nadając na niskich częstościach. Po dotarciu do płynnego oceanu kontakt radiowy zostałby przerwany (gdyż fale radiowe znacznie lepiej przenikają przez lód niż przez wodę), a sonda zaczęłaby się zanurzać z coraz większą prędkością. Ciągle jednak wykonywałaby pomiary. Następnie, po dotarciu do dna, sonda wypuściłaby balast i zaczęłaby się unosić z powrotem, kontynuując badania oceanu do momentu zetknięcia się z lodową skorupą i przywrócenia kontaktu radiowego z orbiterem.

Ze względu na powolne tempo penetrowania powłoki lodowej przez sondę (kilka metrów dziennie) powinniśmy ją zrzucić w miejscu, gdzie lód jest najcieńszy, jeśli liczymy na w miarę szybkie dotarcie do płynnego oceanu. By znaleźć takie miejsce, musielibyśmy wyposażyć statek transportowy w radar nadający na długich falach, umożliwiający dokonanie z orbity pomiarów grubości powłoki lodowej skuwającej Europę. Po znalezieniu odpowiedniego miejsca, orbiter wypuściłby sondę.

NASA planuje misję na orbitę wokół Europy na rok 2003. Moim zdaniem kulista sonda jest doskonałym kandydatem do załapania się w tę podróż.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *