Vědci objevili v datech shromážděných meziplanetární stanicí Galileo před 20 lety nový důkaz o existenci vodních gejzírů na ledovém měsíci Jupiteru Europa. Článek byl publikován v časopise Nature, stručně popsán v tiskové zprávě na webu NASA.
Europa je nejmenší ze čtyř největších měsíců Jupiteru, které se nazývají galilejské měsíce. Její poloměr je o 200 km menší než poloměr Měsíce a jeho orbita je asi 670 tisíc kilometrů od plynového obra. Zvláštní zájem o toto nebeské tělo vznikl na konci 90. let, kdy byla na základě analýzy magnetického pole satelitu prováděná Galileem předpovídána existence subglaciálního oceánu. Předpokládá se, že oceán je pod 25 km ledu a jeho hloubka dosahuje hloubky stovek kilometrů. Oceán na Evropě nezmrzne kvůli zahřívání vnitřku satelitu, který vzniká pod vlivem přílivových sil Jupiteru. Vědci navíc naznačují existenci geotermální aktivity na dně oceánu, což může být dostatečnou podmínkou pro vznik života.
Jedním z důkazů přítomnosti oceánu na Evropě jsou gejzíry emitující vodní páru, které zaznamenal Hubbleův dalekohled v letech 2012, 2014 a 2016. Výhony byly detekovány přes rovníkovou oblast a jižní pól satelitu, prodloužené až na 200 kilometrů na výšku a měly nestabilní charakter - největší aktivita byla pozorována, když byl satelit co nejdále od Jupiteru. Tyto objevy však byly učiněny na hranici schopností dalekohledu a astronomové by chtěli získat důkaz o existenci gejzírů in situ.
Astronomové vedeni Xianzhe Jia tvrdí, že našli takové důkazy analýzou dat shromážděných magnetometrem a přístrojem PWS (Plasma Wave Spectrometer) na kosmické lodi Galileo během dvou těsných přeletů nad rovníkovou a jižní Evropou v letech 1997 a 2000. let. Během těchto letů byla minimální vzdálenost mezi kosmickou lodí a ledovým povrchem satelitu téměř 200 kilometrů, což je v současnosti rekordně nízká úroveň.
Data magnetometru Galileo získaná během blízkého letu v prosinci 1997 v Evropě a jejich srovnání s modely.
Data z přístroje PWS Galileo získaná během blízkého letu v prosinci 1997 v Evropě a vypočtená dynamika změn hustoty plazmatu.
Během letu nad rovníkovou oblastí Evropy v prosinci 1997, asi minutu před průchodem nejbližšího bodu k povrchu satelitu, magnetometr zaznamenal změnu síly magnetického pole stovkami nanotastů za 16 sekund. V této době přístroj PWS zaznamenal lokální změny v elektrickém poli a hustotu elektronů plazmy obklopující přístroj. Aby se otestovalo, zda mohou být takové jevy spojeny s průchodem zařízení vodním paprskem (nebo oblakem) gejzíru, postavili astronomové trojrozměrný magnetohydrodynamický model, který popisuje vliv ejekce na vlastnosti plazmy a polí v blízkosti satelitu. Simulace sleduje chování iontů O + (zástupce magnetosférické plazmy), O2 + (zástupce iontů pocházejících z evropského povrchu) a elektronové plazmy,a bere v úvahu procesy ionizace, nabíjení a rekombinace v evropské atmosféře, jakož i parametry emisí vody získané při pozorování různými dalekohledy. Předpokládalo se, že tvar a struktura emisí na Evropě je podobná emisím gejzírů na měsíci Saturn, Enceladus.
Odhadované umístění úniku vody z povrchu Evropy zaznamenané během blízkého průletu Galileo v prosinci 1997.
Propagační video:
V důsledku toho se ukázalo, že modely dobře popisují observační data a umožňují nám omezit oblast zdroje oblaku, kterým Galileo létal v prosinci 1997. V případě blízkého průletu v roce 2000 nelze pozorovací údaje o změnách magnetického pole interpretovat jako účinek vytlačení gejzíru. Tato zjištění zdůrazňují hodnotu sběru dat na krátké vzdálenosti od nebo na povrchu satelitu. Tato výzva stojí před novou generací misí do systému Jupiter - Europa Clipper, Jupiter Icy Moon Explorer a Joint Europa Mission, které by měly být zahájeny na počátku 20. let.
Alexander Voytyuk