Znanstveniki potrjujejo evropske gejzirje z vodno paro ... morda

Velik perje strelja z ledene površine. Jupiter tvori v ozadju v luči majhnega, a svetlega sonca.

Umetnikov koncept vodne pare na Jupitrovi veliki luni Europa. Menijo, da ima ta luna pod ledeno skorjo tekoč ocean vode. Slika prek NASA/ESA/K. Retherford/SwRI/SYFY.


Jupitrova velika lunaEvropaje eno najbolj zanimivih krajev v sončnem sistemu, oceanskem svetu, ki bi lahko podpiral nekakšno življenje. Poleg podzemnega oceana bi lahko imel tudi drugo značilnost Saturnove luneEnceladus: gejzirjem podobni vodni hlapi počijo po ledeni površini. Dokazi o gejzirjih na Evropi so bili do zdaj okvirni, toda ta mesec (18. november 2019) so znanstveniki dejali, da so našli novo potrditev: poročali so o neposrednem odkrivanju vodne pare nad lunino površino.

Therecenziranugotovitve znanstvenikov iz NASA -eCenter vesoljskih letov Goddard, so biliobjavljenov dnevnikuNaravna astronomijadne 18. novembra 2019.


Tako kot Enceladus ima Evropa globok ocean pod zunanjo ledeno skorjo. Na Enceladusu voda pronica do površine od oceana spodaj in izbruhne v vesolje skozi razpoke v ledu kot vodna para. Dolgo je veljalo, da bi se isto lahko zgodilo tudi na Evropi, vendar dokazi še niso tako trdni, z namigi aktivnosti, ki jih je videl vesoljski teleskop Hubble (HST).

Po mnenju znanstvenika NASALucas Paganini:

Bistvene kemične elemente (ogljik, vodik, kisik, dušik, fosfor in žveplo) in vire energije, dve od treh življenjskih zahtev, najdemo po vsem sončnem sistemu. Toda tretjo - tekočo vodo - je nekoliko težko najti onkraj Zemlje. Čeprav znanstveniki še niso neposredno zaznali tekoče vode, smo odkrili naslednjo najboljšo stvar: vodo v obliki hlapov.

Na voljo so lunarni koledarji ForVM 2020! Izdelujejo odlična darila. Naročite zdaj. Hitro gre!




Dve sliki lune z razpokano površino. Puščica kaže na svetlo madež na robu.

Sestavljene fotografije iz vesoljskega teleskopa Hubble in vesoljskega plovila Galileo, ki prikazujejo domnevno izbruh oblaka na Evropi v letih 2014 in 2016. Slika prek NASA/ESA/W. Sparks (STScI)/USGS Astrogeology Science Center/JPL.

Luna z razpokano površino in podolgovatim madežem na robu.

Še ena sestavljena slika vesoljskega teleskopa Hubble in vesoljskega plovila Galileo, ki prikazuje 'prstu podoben' perje v spodnjem levem kotu leta 2016. Slika prekNASA/ESA/W. Sparks (STScI)/USGS Astrogeology Science Center.

Ledena luna, prekrita z rjavimi razpokami.

Evropo razpokana ledena površina, kot jo je videlo NASA -jevo vesoljsko plovilo Galileo v poznih devetdesetih letih. Pokazalo se je, da so rumenkasta območja na lunini površini obsevana z natrijevim kloridom, imenovano kuhinjska sol. Slika prekoInštitut NASA/JPL-Caltech/SETI.

Koliko vodne pare je bilo torej zaznano?


Po Paganinijevih besedah ​​približno 2320 kilogramov na sekundo, kar je dovolj, da v nekaj minutah napolni olimpijski bazen.

Toda kot kažejo prejšnja opažanja, se zdi, da so izpusti vodne pare redki, za razliko od tistih na Enceladusu, ki redno izbruhnejo. Paganini je rekel:

Zame pri tem delu ni zanimivo le prvo neposredno odkrivanje vode nad Evropo, ampak tudi njegovo pomanjkanje v mejah naše metode odkrivanja.

Signal vodne pare je izrazit, a šibek in je bil viden le enkrat v 17 nočeh opazovanj v letih 2016 in 2017. To nakazuje, da so evropski oblaki veliko bolj občasni kot tisti na Enceladusu. Znanstvena skupina je zaznala molekule vode na vodilni polobli Evrope, strani lune, ki je vedno obrnjena v smeri lunine orbite okoli Jupitra. Tako kot zemeljska luna je tudi Evropa gravitacijsko zaklenjena na svoj planet, zato je vodilna polobla vedno obrnjena proti smeri orbite, zadnja pa v nasprotni smeri. Zaznavanje je bilo izvedeno z uporabospektrografpriObservatorij W. M. Keckna Mauna Kea na Havajih. Spektrograf meri kemično sestavo planetarnih atmosfer skozi infrardečo svetlobo, ki jo oddajajo ali absorbirajo. Iz papirja:


Prejšnje raziskave so dokazale obstoj lokalnega povečanja gostote v atmosferi Evrope, kar je spodbudilo zamisel o možnem izvoru iz vodnih oblakov. Te merilne strategije pa so bile občutljive na skupno absorpcijo ali atomske emisije, kar je omejevalo zmožnost ocenjevanja vsebnosti vode. Tu predstavljamo neposredna iskanja vodne pare v Evropi, ki segajo od februarja 2016 do maja 2017 z observatorijem Keck. Naša globalna raziskava na infrardečih valovnih dolžinah je povzročila, da 16 od 17 datumov ni bilo zaznati, zgornje meje pod vodnimi količinami pa so bile sklenjene iz prejšnjih ocen. Nekega dne (26. aprila 2016) smo na vodilni polobli Evrope izmerili 2095 ± 658 ton vodne pare. Predlagamo, da se izplinjanje vodne pare na Evropi pojavi na nižjih ravneh, kot je bilo prej ocenjeno, le z redkimi lokaliziranimi dogodki z močnejšo aktivnostjo.

Nekateri poskusni dokazi o prahu Evrope so bili pridobljeni s preučevanjem podatkov, ki jih je poslalo vesoljsko plovilo Galileo. Motnje v Jupitrovem magnetnem polju, ki so dale namige o podzemnem oceanu, so po mnenju raziskovalcev leta 2018 nakazovale tudi na možne pljuske.2013je HST odkril kemične elemente vodik in kisikpernatimi konfiguracijamiv izjemno slabem vzdušju Evrope. Nato je Hubble leta 2016 v silhueti upodobil 'prstne projekcije', medtem ko je Evropa šla pred Jupiter. Vse te ugotovitve so bile moteče, vendar še vedno okvirne. Toda zdaj je prvo odkrivanje vodne pare dodaten dokaz za perjanice. AsLorenz Roth, astronom in fizik na Kraljevem tehnološkem inštitutu KTH, je dejal:

Ta prva neposredna identifikacija vodne pare na Evropi je kritična potrditev naših prvotnih odkritij atomskih vrst in poudarja navidezno redkost velikih oblakov na tem ledenem svetu.

Eden od problemov, ki sta ga morala Paganini in njegova ekipa rešiti, je bil, da lahko voda v Zemljini atmosferi popači odčitke vodne pare v oddaljenih svetovih, ki jih posnamejo zemeljski teleskopi, kot je Keck. Za kompenzacijo smo uporabili zapleteno matematično in računalniško modeliranje za simulacijo razmer v zemeljski atmosferi, da bi lahko v podatkih razlikovali zemeljsko atmosfersko vodo od evropske. Po navedbahAvi Mandell, Goddardov planetarni znanstvenik:

Izvajali smo skrbne varnostne preglede, da smo pri zemeljskih opazovanjih odstranili morebitne onesnaževalce. Toda sčasoma se bomo morali približati Evropi, da vidimo, kaj se v resnici dogaja.

Črno -beli prizor lune s svetlimi gejzirji vodne pare.

Vesoljsko plovilo Cassini je potrdilo, da ima Saturnova luna Enceladus vodne pare. Ta osupljiva fotografija prikazuje, kako nato izbruhnejo skozi razpoke v ledeni skorji na južnem polu lune. Slika prekoNASA Science.

Vsi raziskovalci pa niso prepričani, da nove ugotovitve dokazujejo obstoj perja in poudarjajo, kako kažejo, da je aktivnost gejzirja verjetno nižja, kot je bilo pričakovano. AstronomPhil Plaito tem pisal v andodatekdo njegovega članka 19. novembra 2019SYFYo novicah:

Popravek in velik je: Ko sem to napisal, sem mislil, da so sklepi, ki temeljijo na opazovanjih, veliko trdnejši, kot so poročali v sporočilu NASA za javnost. Toda potem, ko me je opozorilo nekaj astronomov, in sem znova pogledal stvari, vidim, da ideja, da vodni plamen iz gejzirja ni 'potrjen', kot sem sprva napisal, ampak bolj kot 'morda'. Samo odkritje je bilo nekoliko statistično pomembno, vendar je bilo del 16 drugih opazovanj, ki niso pokazala ničesar. Razmišljal sem o enem samem opazovanju, a če ga postavim v kontekst drugih opazovanj, statistična pomembnost pade. To pomeni, da je verjetnost, da je to opazovanje resnično - to je, da je bila svetloba iz vodnega plamena vsekakor vidna - nižja, kot sem sprva navedel.

Zato je na tej točki morda varneje reči, da nova opažanja dopolnjujejo dokaze o gejzirjih vodne pare v Evropi, vendar še vedno niso 100% dokončna. To držineČe izvzamemo obilne dokaze o podzemnem oceanu, obravnava le, koliko te vode lahko dejansko pride na površje in izpari kot para v vesolje. Upajmo, da bo NASA prišlaEurope Clippermisija-zaradi izstrelitve sredi leta 2020-bo lahko dokončno rešila vprašanje, ali so gejzirji resnični ali ne, in kako pogosti so, če predhodnih opažanj ni. Lahko jih celo vzorči neposredno, tako kotCassininaredil pri Enceladusu.

Zaključek: Znanstveniki so našli nove dokaze za gejzirje z vodno paro na Evropi, čeprav so bilidokazanozdaj je stvar razprave.

Vir: Merjenje vodne pare v zelo mirnem okolju v Evropi

Preko NASA