בפעם הראשונה, מדעני SwRI השתמשו במכשיר Jovian Auroral Distributions Experiment (JADE) כדי לזהות סופית חמצן ומימן באטמוספירה של אחד מהירחים הגדולים ביותר של צדק, אירופה. החללית Juno של נאס"א, באמצעות מכשיר SwRI שפותח, ביצעה את המדידות במהלך טיסה של אירופה ב-2022. קרדיט: NASA/JPL-Caltech
נאס"אהחללית Juno סיפקה נתונים מכריעים על החלקיקים הטעונים באטמוספירה של אירופה, וחשפה תובנות לגבי הפוטנציאל שלה לתמוך בחיים. מחקר זה, הכולל מדידות במקום של חמצן ומימן, מביא הבנה חדשה לתנאי הסביבה של אירופה וליכולת המגורים של האוקיינוס התת-קרקעי שלה.
החללית Juno של נאס"א מדדה ישירות מולקולות חמצן ומימן טעונות מהאטמוספירה של אחת מהן צדקהירחים הגדולים ביותר של אירופה. על פי מחקר חדש שנכתב בשיתוף מדעני SwRI ובראשם אוניברסיטת פרינסטוןתצפיות אלו מספקות אילוצים מרכזיים על פוטנציאל החמצון של האוקיינוס התת-קרקעי שלו.
"לממצאים אלה יש השלכות ישירות על יכולת המגורים הפוטנציאלית של אירופה", אמר חוקר ראשי ג'ונו, ד"ר סקוט בולטון מ-SwRI, שותף למחקר. "מחקר זה מספק את המדידה הישירה במקום הראשון של רכיבי מים הקיימים באטמוספירה של אירופה, ונותן לנו טווח צר שיכול לתמוך במגורים."
טיסת אירופה של ג'ונו
בשנת 2022 השלימה ג'ונו טיסה של אירופה, והתקרבה עד 352 קילומטרים לירח. מכשיר ה-Jovian Auroral Distributions Experiment (JADE) שפותח על-ידי SwRI על סיפון Juno זיהה כמויות משמעותיות של חמצן מולקולרי טעון ומימן שאבדו מהאטמוספירה.
"בפעם הראשונה, הצלחנו לזהות מימן וחמצן באופן סופי באמצעות מדידות באתר ולאשר עוד יותר שהאטמוספירה של אירופה עשויה בעיקר ממולקולות מימן וחמצן", אמר מדען צוות SwRI ומחבר שותף ד"ר רוברט אברט .
איור זה מראה חלקיקים טעונים מצדק המשפיעים על פני השטח של אירופה, ומפצלים מולקולות מים קפואות למולקולות חמצן ומימן. מדענים מאמינים שחלק מגזי החמצן החדשים הללו עלולים לנדוד לעבר האוקיינוס התת-קרקעי של הירח, כפי שמתואר בתמונה המשובצת. קרדיט: NASA/JPL-Caltech/SWRI/PU
המקור של מולקולות אלה נחשב לקרח מים על פני השטח של אירופה. הקרינה המשתוללת של צדק שוברת את H2הקשרים המולקולריים של O, משאירים מאחור חמצן ומימן. מולקולות החמצן הכבדות נשארות מוגבלות יותר לפני השטח, או לאטמוספירה הקרובה לפני השטח, בעוד המימן הקל יותר בורח בעיקר לאטמוספירה ומעבר לה. חמצן המיוצר בקרח אובד מהאטמוספירה ו/או נסגר על פני השטח. חמצן שנשמר בקרח של אירופה עשוי לפלס את דרכו אל האוקיינוס התת-קרקעי שלה כמקור אפשרי לאנרגיה מטבולית.
ייצור החמצן וההשלכות של אירופה
"מעטפת הקרח של אירופה סופגת קרינה ומגינה על האוקיינוס שמתחתיו. ספיגה זו גם מייצרת חמצן בתוך הקרח, כך שבאופן מסוים, קליפת הקרח פועלת כריאה של אירופה, ומספקת מקור חמצן פוטנציאלי לאוקיאנוס", אמר חוקר המחקר של אוניברסיטת פרינסטון, ד"ר ג'יימי סלאי, המחבר הראשי של המחקר. "הצבנו מגבלות צרות על ייצור החמצן הכולל באירופה, כיום בסביבות 12 ק"ג לשנייה. לפני ג'ונו, הערכות קודמות נעו בין כמה ק"ג לשנייה ליותר מ-1,000 ק"ג לשנייה. הממצאים מוכיחים באופן חד משמעי כי חמצן מיוצר ללא הרף על פני השטח, רק מעט נמוך ממה שציפינו".
"תכננו את JADE כדי למדוד את החלקיקים הטעונים שיוצרים את הזוהר של צדק", אמר מדען צוות SwRI ומחבר משותף ד"ר פרדריק אלגריני. "הטיסות של אירופה לא היו חלק מהמשימת ג'ונו העיקרית. JADE תוכנן לעבוד בסביבת קרינה גבוהה אך לא בהכרח בסביבה של אירופה, המופגזת כל הזמן ברמות גבוהות של קרינה. למרות זאת, הכלי ביצע יפה".
בפעם הראשונה, מדעני SwRI השתמשו במכשיר Jovian Auroral Distributions Experiment (JADE) כדי לזהות סופית חמצן ומימן באטמוספירה של אחד מהירחים הגדולים ביותר של צדק, אירופה. החללית Juno של נאס"א, באמצעות מכשיר SwRI שפותח, ביצעה את המדידות במהלך טיסה של אירופה ב-2022. קרדיט: נאס"א/JPL/אוניברסיטת אריזונה
המדידות החדשות תורמות להבנה רבה יותר של אירופה וסביבתה, פותחות דלת לדגמים חדשים ומדויקים יותר. ההערכה החדשה של המחקר לגבי כמות החמצן המופקת על פני השטח של אירופה, למשל, עשויה להודיע למחקר עתידי הקשור לאוקיאנוס התת-קרקעי וליכולת המגורים הפוטנציאלית שלה. מכיוון שתצפיות אלו מספקות את מדידות הרכב החלקיקים הטעונים הראשונים בסביבתה של אירופה, הן מספקות צוהר חדש וחשוב לאינטראקציה המורכבת של הירחים עם סביבתו.
"אירופה היא אובייקט מרתק מכיוון שמדענים בטוחים שקיים אוקיינוס נוזלי בפנים שלו", אמר אברט. "מים חשובים לקיומם של חיים וניתן למצוא אותם בתוך או על חפצים בעלי מאפיינים משתנים. אירופה היא מקום טוב לחפש בו מים במערכת השמש שלנו".
למידע נוסף על מחקר זה, ראה תובנות חמצן מפתיעות מהטיסה הקרובה של אירופה.
