חללית Juno של נאס"א חושפת שינויים דינמיים על פני השטח הקפואים של אירופה

ניקולס

חללית Juno של נאס"א חושפת שינויים דינמיים על פני השטח הקפואים של אירופה

ירח צדק אירופה נלכד על ידי מכשיר JunoCam על סיפון חללית Juno של נאס"א במהלך הטיסה הקרובה של המשימה ב-29 בספטמבר 2022. התמונות מציגות את השברים, הרכסים והרצועות שחוצים את פני הירח. קרדיט: NASA/JPL-Caltech/SwRI /MSSS, Björn Jónsson (CC BY 3.0)

נאס"אג'ונו סיפקה תמונות התומכות בתיאוריה של שיטוט קוטבי אמיתי באירופה, המראות שמעטפת הקרח של הירח זזה. תמונות מהחללית המונעת על ידי השמש חשפו מאפיינים מסקרנים על הירח הג'ובי העטוף בקרח, כולל שיבושים גיאולוגיים ופעילות פלומה פוטנציאלית, המצביעים על הגעה של מים נוזליים ותמלחת אל פני השטח.

תוצאות JunoCam פורסמו לאחרונה ב- כתב עת למדע פלנטרי ותוצאות SRU פורסמו בכתב העת JGR Planets.

ב-29 בספטמבר 2022, ג'ונו עשתה את הטיסה הקרובה ביותר שלה לאירופה, ונמצאה בטווח של 220 מייל (355 ק"מ) מפני השטח הקפוא של הירח. ארבע התמונות שצולמו על ידי JunoCam ואחת על ידי ה-SRU הן התמונות הראשונות ברזולוציה גבוהה של אירופה מאז הטיסה האחרונה של גלילאו בשנת 2000.

נדוד פולאר אמיתי

מסלול הקרקע של ג'ונו מעל אירופה אפשר הדמיה ליד קו המשווה של הירח. בעת ניתוח הנתונים, צוות JunoCam מצא שיחד עם גושי הקרח, הקירות, הצלקות, הרכסים והשוקות הצפויים, המצלמה קלטה גם שקעים בעלי קירות תלולים ברוחב של 12 עד 31 מייל (20 עד 50 ק"מ). הם דומים לבורות ביציים גדולים שנמצאו בעבר בתמונות ממקומות אחרים באירופה.

אוקיינוס ​​ענק נחשב מתחת לחלק החיצוני הקפוא של אירופה, ומאפייני פני השטח הללו נקשרו ל"שיטוט קוטבי אמיתי", תיאוריה לפיה קליפת הקרח החיצונית של אירופה בעצם צפה חופשית ונעה.

אירופה משטח NASA Juno SRU

"שיטוט קוטבי אמיתי מתרחש אם הקונכייה הקפואה של אירופה מנותקת מהפנים הסלעי שלה, וכתוצאה מכך רמות מתח גבוהות על הקונכייה, מה שמוביל לדפוסי שברים צפויים", אמרה קנדי ​​הנסן, חוקרת שותפה של ג'ונו שמובילה את התכנון של JunoCam ב-Planetary מכון המדע בטוסון, אריזונה. "זו הפעם הראשונה שדפוסי השברים הללו מופו בחצי הכדור הדרומי, מה שמצביע על כך שהשפעת שיטוט הקוטב האמיתי על הגיאולוגיה של פני השטח של אירופה היא נרחבת יותר ממה שזוהתה בעבר."

התמונות ברזולוציה גבוהה של JunoCam שימשו גם לסיווג מחדש של מאפיין משטח בולט לשעבר ממפת אירופה.

"המכתש גורן אינו עוד," אמר הנסן. "מה שנחשב פעם למכתש פגיעה ברוחב 13 מייל – אחד ממכתשי הפגיעה הבודדים המתועדים של אירופה – גוורן התגלה בנתוני JunoCam כקבוצה של רכסים מצטלבים שיצרו צל סגלגל".

אירופה משטח נאס

תמונה מוערת זו של פני השטח של אירופה מה-SRU של ג'ונו מציגה את מיקומו של רכס כפול העובר מזרח-מערב (קופסה כחולה) עם כתמי פלומה אפשריים ואת התוהו ובוהו שהצוות מכנה "הפלטיפוס" (קופסה כתומה). מאפיינים אלה מרמזים על פעילות פני השטח הנוכחית ועל נוכחותם של מים נוזליים תת-קרקעיים על הירח הג'ובאי הקפוא. קרדיט: NASA/JPL-Caltech/SwRI

הפלטיפוס

למרות שכל חמש תמונות אירופה מ-Juno הן ברזולוציה גבוהה, התמונה מה-SRU בשחור-לבן של החללית מציעה את מירב הפרטים. תוכנן לזיהוי כוכבים עמומים למטרות ניווט, ה-SRU רגיש לאור נמוך. כדי למנוע הארת יתר בתמונה, הצוות השתמש במצלמה כדי לצלם את צד הלילה של אירופה בזמן שהוא מואר רק באור השמש המפוזר מחוץ לצדק (תופעה הנקראת "יופיטר-זרח").

גישה חדשנית זו להדמיה אפשרה למאפייני פני שטח מורכבים לבלוט, וחשפה רשתות סבוכות של רכסים חוצים וכתמים כהים מנומרות פוטנציאליות של אדי מים. תכונה מסקרנת אחת, המכסה שטח של 23 מייל על 42 מייל (37 ק"מ על 67 ק"מ), זכה לכינוי על ידי הצוות "הפלטיפוס" בגלל צורתו.

מאופיין בשטח כאוטי עם ערסלים, רכסים בולטים וחומר חום-אדמדם כהה, הפלטיפוס הוא המאפיין הצעיר ביותר בשכונתו. ה"טורסו" הצפוני וה"חד" הדרומי שלו – המחוברים בתצורת "צוואר" שבור – קוטעים את השטח שמסביב עם חומר מטריצה ​​גבשושי המכיל גושי קרח רבים ברוחב של 0.6 עד 4.3 מיילים (1 עד 7 ק"מ). תצורות רכס קורסות לתוך התכונה בקצוות הפלטיפוס.

עבור צוות ג'ונו, תצורות אלה תומכות ברעיון שמעטפת הקרח של אירופה עשויה להתפנות במקומות שבהם נמצאים מתחת לפני השטח כיסי מים מלוחים מהאוקיינוס ​​התת-קרקעי.

כ-31 מייל (50 ק"מ) צפונית לפלטיפוס נמצאת קבוצה של רכסים כפולים שבצדם כתמים כהים הדומים למאפיינים שנמצאו במקומות אחרים באירופה שמדענים שיערו שהם מרבצי פלומה קריו-וולקניים.

"המאפיינים הללו מרמזים על פעילות פני השטח של ימינו ועל נוכחותם של מים נוזליים תת-קרקעיים באירופה", אמרה היידי בקר, חוקרת שותפה ראשית של ה-SRU במעבדת ההנעה הסילון של נאס"א בדרום קליפורניה, שגם מנהלת את המשימה. "התמונה של ה-SRU היא קו בסיס באיכות גבוהה עבור מקומות ספציפיים של משימת אירופה קליפר של נאס"א ושל ESA (סוכנות החלל האירופיתs) משימות מיץ יכולות לכוון לחיפוש אחר סימנים של שינוי ומי מלח."

ההתמקדות של אירופה קליפר היא על אירופה – כולל בדיקה האם לירח הקפוא יכולים להיות תנאים מתאימים לחיים. הוא אמור להשתגר בסתיו 2024 ולהגיע לצדק בשנת 2030. מיץ (Jupiter Icy Moons Explorer) שוגר ב-14 באפריל 2023. משימת ESA תגיע לצדק ביולי 2031 כדי לחקור מטרות רבות (שלושת הירחים הקפואים הגדולים של צדק , כמו גם Io לוהט וירחים קטנים יותר, יחד עם האטמוספירה של כוכב הלכת, המגנטוספירה והטבעות) עם התמקדות מיוחדת בגנימד.

ג'ונו ביצעה את הטיסה הקרובה ה-61 של צדק ב-12 במאי. הטיסה ה-62 שלה של ענקית הגז, שתוכננה ל-13 ביוני, כוללת טיסה של Io בגובה של כ-18,200 מיילים (29,300 ק"מ).

JPL, חטיבה של Caltech בפסדינה, קליפורניה, מנהלת את משימת ג'ונו עבור החוקר הראשי, סקוט בולטון, ממכון המחקר הדרום-מערבי בסן אנטוניו. ג'ונו היא חלק מתוכנית הגבולות החדשים של נאס"א, המנוהלת במרכז טיסות החלל מרשל של נאס"א בהאנטסוויל, אלבמה, עבור מנהלת משימת המדע של הסוכנות בוושינגטון. סוכנות החלל האיטלקית (ASI) מימנה את ה-Jovian Infra Red Auroral Mapper. לוקהיד מרטין ספייס בדנבר בנתה ומפעילה את החללית.

ניקולס