מראה זה של הירח הקפוא של צדק אירופה נלכד על ידי תמונת JunoCam על סיפון החללית Juno של נאס"א במהלך הטיסה הקרובה של המשימה ב-29 בספטמבר 2022. החללית אירופה קליפר של הסוכנות תחקור את הירח כאשר הוא יגיע למסלול סביב צדק בשנת 2030. קרדיט: נאס"א/ JPL-Caltech/SwRI/MSSS, Kevin M. Gill CC BY 3.0
הירח הג'וביאני המכוסה קרח מייצר 1,000 טון חמצן כל 24 שעות – מספיק כדי לשמור על מיליון בני אדם לנשום במשך יממה.
מדענים עם נאס"אמשימת ג'ונו ל צדק חישבו את קצב הפקת החמצן בירח הג'וביאני אירופה נמוך משמעותית מרוב המחקרים הקודמים. פורסם ב-4 במרץ ב אסטרונומיה של הטבעהממצאים נגזרו על ידי מדידת יציאת מימן מפני השטח של הירח הקפוא באמצעות נתונים שנאספו על ידי מכשיר החללית Jovian Auroral Distributions Experiment (JADE) של החללית.
מחברי המאמר מעריכים את כמות החמצן המיוצרת בסביבות 26 פאונד בכל שנייה (12 קילוגרם לשנייה). הערכות קודמות נעות בין פאונד בודדים ליותר מ-2,000 פאונד לשנייה (מעל 1,000 קילוגרם לשנייה). מדענים מאמינים שחלק מהחמצן המופק בצורה זו יכול לפלס את דרכו אל תוך האוקיינוס התת-קרקעי של הירח כמקור אפשרי לאנרגיה מטבולית.
פוטנציאל החיים של אירופה
עם קוטר המשווני של 1,940 מייל (3,100 קילומטרים), אירופה היא הרביעית בגודלה מבין 95 הירחים הידועים של צדק והקטנה מבין ארבעת הלוויינים הגליליים. מדענים מאמינים שאוקיינוס פנימי עצום של מים מלוחים אורב מתחת לקרום הקפוא שלו, והם סקרנים לגבי הפוטנציאל לתנאים תומכי חיים להתקיים מתחת לפני השטח.
לא רק למים יש את תשומת הלב של אסטרוביולוגים: מיקומו של הירח היובי ממלא תפקיד חשוב גם באפשרויות הביולוגיות. מסלולה של אירופה ממקם אותה בדיוק באמצע חגורות הקרינה של ענקית הגז. חלקיקים טעונים, או מיוננים, מצדק מפציצים את פני השטח הקפואים, ומפצלים מולקולות מים לשניים כדי ליצור חמצן שעלול למצוא את דרכו אל האוקיינוס של הירח.
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
"אירופה היא כמו כדור קרח המאבד אט אט את מימיו בנחל זורם. אלא שבמקרה זה, הזרם הוא נוזל של חלקיקים מיוננים שנסחף סביב צדק על ידי השדה המגנטי יוצא הדופן שלו", אמר מדען JADE ג'יימי סלאי מ- אוניברסיטת פרינסטון בניו ג'רזי. "כאשר החלקיקים המיוננים הללו פוגעים באירופה, הם מפרקים את מולקולת המים-קרח על פני מולקולה על פני השטח כדי לייצר מימן וחמצן. במובן מסוים, כל מעטפת הקרח נשחקת ללא הרף על ידי גלים של חלקיקים טעונים השוטפים עליה".
לכידת ההפצצה
כאשר ג'ונו טסה בטווח של 220 מייל (354 ק"מ) מאירופה בשעה 14:36 PDT ב-29 בספטמבר 2022, JADE זיהה ומדד יוני מימן וחמצן שנוצרו על ידי הפצצת החלקיקים הטעונים ולאחר מכן "נאלפו" על ידי המגנטים של צדק שדה כשהוא חולף על פני הירח.
"כאשר משימת גלילאו של נאס"א טסה על ידי אירופה, היא פקחה את עינינו לאינטראקציה המורכבת והדינמית שיש לאירופה עם הסביבה שלה. ג'ונו הביאה יכולת חדשה למדידה ישירה של הרכב החלקיקים הטעונים שנשפכים מהאטמוספירה של אירופה, ולא יכולנו לחכות להציץ נוסף מאחורי הווילון של עולם המים המרגש הזה", אמר Szalay. "אבל מה שלא הבנו הוא שהתצפיות של ג'ונו יתנו לנו מגבלה כה הדוקה על כמות החמצן המיוצרת על פני השטח הקפואים של אירופה."
ג'ונו נושאת 11 מכשירים מדעיים חדישים שנועדו לחקור את המערכת הג'וביאנית, כולל תשעה חיישני חלקיקים טעונים וגלים אלקטרומגנטיים לחקר המגנטוספרה של צדק.
"היכולת שלנו לטוס קרוב ללוויינים הגליליים במהלך המשימה המורחבת שלנו אפשרה לנו להתחיל להתמודד עם מגוון רחב של מדע, כולל כמה הזדמנויות ייחודיות לתרום לחקירת יכולת המגורים של אירופה", אמר סקוט בולטון, החוקר הראשי של ג'ונו ממכון המחקר דרום מערב. בסן אנטוניו. "ועוד לא סיימנו. עוד טיסות ירח והחקירה הראשונה של הטבעת הקרובה של צדק והאטמוספירה הקוטבית עוד לפנינו."
ייצור חמצן הוא אחד מהיבטים רבים שמשימת אירופה קליפר של נאס"א תחקור כשהיא תגיע לצדק בשנת 2030. למשימה יש מטען מתוחכם של תשעה מכשירים מדעיים כדי לקבוע אם באירופה יש תנאים שיכולים להתאים לחיים.
כעת בולטון ושאר צוות המשימה של ג'ונו שמים את עיניהם על עולם יובי אחר, ירח ההר הגעש Io. ב-9 באפריל, החללית תגיע למרחק של כ-10,250 מיילים (16,500 קילומטרים) מפני השטח שלה. הנתונים שג'ונו אוספת יוסיפו לממצאים ממעברי טיסה בעבר, כולל שתי גישות קרובות מאוד של כ-932 מיילים (1,500 קילומטרים) ב-30 בדצמבר 2023 וב-3 בפברואר 2024.
מעבדת הנעת סילון של נאס"א, 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.
