Image credit - NASA/JPL

3 από τους 4 μεγαλύτερους δορυφόρους του Δία είναι παγωμένοι και το 1998 το διαστημόπλοιο της Νάσα “Γαλιλαίος” εντόπισε την ύπαρξη ωκεανού στον δορυφόρο, Ευρώπη. Από τότε, πολλές έρευνες έχουν εντοπίσει σημάδια νερού που πιθανότατα απορρέουν από τον ωκεανό.

Οι άλλοι δύο μεγάλοι παγωμένοι δορυφόροι, ο Γανυμίδης και η Καλλιστώ, θεωρείται ότι έχουν ωκεανούς κάτω από την επιφάνειά τους. Τώρα, νέες ερωτήσεις εγείρονται: αν υπάρχει νερό σε αυτούς τους δορυφόρους, θα μπορούσε να υπάρχει ζωή; Και θα μπορούσαμε να την ψάξουμε;

Προς απάντηση αυτού του ερωτήματος, το Ευρωπαϊκό διαστημικό πρακτορείο (ESA) σκέφτεται να στείλει ένα διαστημόπλοιο στον πλανήτη Δία το 2022, το οποίο θα λέγεται: Εξερευνητής Παγωμένων Δορυφόρων του Δία (JUICE). Η επιστροφή του προγραμματίζεται στο 2029 ενώ θα πραγματοποιήσει διάφορες πτήσεις στην Ευρώπη και στην Καλλιστώ πριν εισέλθει σε τροχιά γύρω από το Γανυμίδη στο διάστημα 2032-2033 – θα είναι το πρώτο διαστημόπλοιο σε τροχιά δορυφόρου εκτός της σελήνης της Γης. Σε αυτό το διάστημα, θα συλλέξει πολύτιμα δεδομένα τα οποία και θα μελετηθούν στη Γη.

Πριν ακόμη φτάσει εκεί, οι επιστήμονες ασχολούνται με τη μελέτη των δορυφόρων αυτών, ψάχνοντας μεταξύ άλλων σημάδια κατοίκησης και προετοιμάζονται για τα δεδομένα που θα τους δοθούν από την αποστολή αυτή.

Παγιδευμένοι

Οι ωκεανοί κάτω από αυτούς τους δορυφόρους είναι πιθανότατα μεγάλοι, εκτείνονται σε όλην την περιφέρεια των δορυφόρων κι έχουν βάθος δεκάδες χιλιόμετρα. Αλλά είναι παγιδευμένοι και κάτω από δεκάδες χιλιόμετρα πάγου κάτι που δυσκολεύει τη σχετική έρευνα.

Μία από τις καλύτερες προσεγγίσεις μέχρι στιγμής, αφορά στη διερεύνηση αποτελεσμάτων που προκύπτουν από την επίδραση της αλατότητας των ωκεανών πάνω στην ηλεκτρική τους αγωγιμότητα, μελετώντας τα μαγνητικά πεδία που προκύπτουν γύρω από τους δορυφόρους. Αλλά αυτές οι έρευνες ‘έχουν περισσότερο παραμελήσει άλλες παρόμοιες επιδράσεις που δημιουργούν μαγνητικά πεδία.’ ανέφερε ο καθηγητής Joachim Saur, ένας πλανητικός επιστήμων του πανεπιστημίου της Κολωνίας στη Γερμανία, όπως λεπτές ατμόσφαιρες γύρω από τους δορυφόρους. ‘Είναι πολύ σημαντικό να ξεμπλεχτούν οι επιδράσεις που προέρχονται πραγματικά από τον ωκεανό.’

Ο καθηγητής Saur είναι ο συντονιστής του προγράμματος Exo-Oceans, το οποίο φιλοδοξεί να συνδράμει σε αυτό το ξέμπλεγμα. Το πρόγραμμα χρησιμοποιεί μοντέλα και δεδομένα από το διαστημόπλοιο της Nasa, Γαλιλαίος, το οποίο μπήκε σε τροχιά στο σύστημα Jovian κατά τα έτη 1995 ως 2003, μαζί με μετρήσεις του διαστημόπλοιου της Nasa, Juno το οποίο αυτή την περίοδο βρίσκεται στον πλανήτη Δία, και τηλεπισκοπικές παρατηρήσεις από τηλεσκόπια όπως το Hubble, ώστε να μελετήσουν αυτούς τους ωκεανούς.

‘Τα αποτελέσματά μας δεν θα ανατρέψουν την ιδέα ενός ωκεανού,’ στην Ευρώπη και στο Γανυμίδη δήλωσε ο καθηγητής Saur, παρόλο που σημείωσε ότι μπορεί να εγείρουν ερωτηματικά αναφορικά με την Καλλιστώ. Αλλά υπάρχει ελπίδα ότι θα μπορούν να δώσουν καλύτερες ενδείξεις σε πράγματα όπως το πάχος των ωκεανών, η περιεκτικότητά τους σε αλάτι και η απόστασή τους από τις παγωμένες επιφάνειες που βρίσκονται από πάνω.

Όλα αυτά τα αποτελέσματα της έρευνας είναι σημαντικά αναφορικά με την κατοίκηση στους δορυφόρους. Για να μπορεί να υποστηριχθεί η ύπαρξη ζωής, θεωρείται ότι οι ωκεανοί πρέπει να βρίσκονται σε επαφή με πέτρες στο βυθό ώστε να προκύπτει για τη ζωή κάποια πηγή φαγητού, και μέχρι στιγμής μόνο η Ευρώπη θεωρείται ότι είναι συμβατή με αυτή την θεώρηση.

‘Η Ευρώπη είναι μία από τις καλύτερες υποψήφιες για κατοίκηση, καθώς το υγρό νερό βρίσκεται σε απευθείας επαφή με επιφάνεια πυριτικού άλατος’ είπε ο καθηγητής Saur. ‘Γι’ αυτό και υπάρχει η πιθανότητα να καταλήγουν ορυκτά από τον φλοιό στον ωκεανό. Και όσο περισσότερα είναι τα χημικά στοιχεία, τόσο το καλύτερο για την ανάπτυξη ζωής.’

Αλλά είναι πολλά αυτά που πρέπει να γίνουν πριν το διαστημόπλοιο JUICE φτάσει στους δορυφόρους. Όταν φτάσει, το μαγνητόμετρο που διαθέτει θα παρέχει χρήσιμες μετρήσεις αναφορικά με τα μαγνητικά πεδία των δορυφόρων, δίνοντάς μας σημαντικά δεδομένα σχετικά με τους ωκεανούς που βρίσκονται από κάτω. ‘Αυτό θα μας επιτρέψει να διαχωρίσουμε όλες τις διαφορετικές διεργασίες ’ δήλωσε ο καγηθητής Saur.

‘Η Ευρώπη είναι μία από τις καλύτερες υποψήφιες για κατοίκηση καθώς το υγρό ύδωρ έρχεται σε απευθείας επαφή με επιφάνεια πυριτικού άλατος.’

Καθηγητής. Joachim Saur, Πανεπιστήμιο της Κολωνίας, Γερμανία

Ακτινοβολία

Ένας ακόμη σημαντικός παράγοντας σχετικά με την κατοίκηση στους δορυφόρους σχετίζεται με το πόση ακτινοβολία αντανακλάται από το Δία. Ο Δίας παράγει σημαντική ποσότητα επιβλαβούς ακτινοβολίας, τόσο επιβλαβους ώστε να μπορεί να βλάψει ακόμη κι ένα διαστημόπλοιο όταν αυτό φτάνει σε κοντινή σχετικά απόσταση.

Ένας τρόπος να διερευνηθεί αυτός ο παράγων είναι η παρατήρηση του σέλας στους δορυφόρους, που παράγεται όταν φορτισμένα σωματίδια έρχονται σε πρόσκρουση με μαγνητικά πεδία που βρίσκονται γύρω τους. Η Ευρώπη π.χ. έχει ένα συνεχές σέλας, το οποίο παρατηρείται σε εικόνες υπεριώδους ακτινοβολίας.

‘Συσχετίζει το πως ο δορυφόρος είναι εκτεθειμένος σε αυτήν την ακτινοβολία επειδή τα φορτισμένα με ακτινοβολία σωματίδια δημιουργούν το σέλας,’ δήλωσε ο Δρ. Lorenz Roth, ένας πλανητικός αστρονόμος και φυσικός του KTH Βασιλικού Ινστιτούτου Τεχνολογίας στη Στοκχόλμη, Σουηδία. ‘Οπότε είναι ένα είδος μετρήσεων σχετικά με το πόση ακτινοβολία υπάρχει εκεί πέρα.’

Ο Δρ. Roth δούλεψε πάνω στο πρόγραμμα AuroraMHD , το οποίο ανέδειξε τη χρήση μερικών από αυτών των μετρήσεων ακτινοβολίας της Ευρώπης και της ενεργής ηφαιστειότητας των δορυφόρων του Δία ώστε να υπάρχει περισσότερη γνώση. Αν και το πρόγραμμα καθυστέρησε λόγω της πανδημίας του Covid-19, εντούτοις παρουσίασε χρήσιμα δεδομένα.

Ειδικότερα, συνείσφερε στην επιβεβαίωση της ύπαρξης νερού στην Ευρώπη και διερεύνησε σχετικά με το πως το ύδωρ αλληλεπιδρά με την ατμόσφαιρά της. Κι ένας από τους στόχους είναι ότι αυτή η έρευνα μπορεί να ενσωματωθεί μαζί με το Juice, ώστε να μελετηθεί περαιτέρω η κατοίκηση στους παγωμένους δορυφόρους του πλανήτη Δία.

‘Η ερώτηση σχετικά με την κατοίκηση και τη ζωή παραμένει πάντοτε στο παρασκήνιο,’ δήλωσε ο Δρ. Roth. ‘Σε όλες τις πτυχές, συμπεριλαμβανομένου του μεγέθους, οι μεγαλύτεροι δορυφόροι του Δία είναι σαν πλανήτες: Είναι όμοιοι ή μεγαλύτεροι από τον Ερμή, ένας έχει μαγνητικό πεδίο, έχουν ατμόσφαιρες, έχουν ωκεανούς κλπ.

‘Η Ευρώπη είναι πολλά υποσχόμενη καθώς το νερό της είναι πολύ πιθανά άμεσα συνδεδεμένο με βραχώδη υλικά στο βυθό της θάλασσας γεγονός που επιτρέπει την ύπαρξη αλληλεπιδράσεων.’

Το διαστημόπλοιο JUICE θα είναι εξοπλισμένο με το δικό του όργανο μέτρησης ακτινοβολίας το οποίο θα μπορούσε να μελετήσει την ακτινοβολία στους δορυφόρους με μεγαλύτερη λεπτομέρεια, βοηθώντας τους επιστήμονες να δουλέψουν πάνω στο πώς η ακτινοβολία του Δία μπορεί να επηρρεάσει τις πιθανότητες ζωής. ‘Όταν το JUICE θα είναι σε τροχιά, θα λάβουμε πολύ πληροφορία,’ δήλωσε ο Dr Roth. ‘Μπορεί να μετράει συνεχώς τα μαγνητικά πεδία γύρω από τους δορυφόρους.’

In 2022, ESA will launch a spacecraft called JUICE to explore Jupiter’s moons, including Europa (left). Image credit - NASA, ESA, STScI, A. Simon (Goddard Space Flight Center), and M.H. Wong (University of California, Berkeley) and the OPAL team

Πιθανή κατοίκηση

Εξ ορισμού το JUICE δεν αναμένεται να μας επιβεβαιώσει με σιγουριά την ύπαρξη ζωής στους δορυφόρους του Δία. Αλλά τα δεδομένα που θα συλλεχθούν μαζί με εκείνα της αποστολής της Αμερικανικής NASA Europa Clipper που θα φτάσει στο σύστημα Jovian σε παρόμοια χρονική περίοδο ώστε να διερευνήσει την Ευρώπη, θα μπορούσε να προσφέρει χρήσιμη πληροφόρηση ως προς τις δυνατότητες κατοίκησης.

Με τον ίδιο τρόπο που οι αρχικές αποστολές στον Άρη αξιολόγησαν την πιθανότητα κατοίκησή τους, προτού επόμενες αποστολές – όπως την πρόσφατη εκείνη της NASA που ψάχνει για ζωή, μπορεί παρόμοια έρευνα να διεξαχθεί στους δορυφόρους του Δία.

‘Καθώς το JUICE και το Europa Clipper δεν έχουν ξεκινήσει ακόμη, εντούτοις υπάρχουν ήδη συζητήσεις σχετικά με τα επόμενα βήματα,’ δήλωσε ο καθηγητής Saur, τα οποία και συμπεριλαμβάνουν την συλλογή επίγειων παρατηρήσεων των ωκεανών με τη χρήση γεωτρύπανου. ‘Πραγματοποιείται πολύ δουλειά παράλληλα η οποία μπορεί και να ενσωματωθεί σε επόμενα βήματα.,’ δήλωσε.

Η έρευνα που αναφέρεται σε αυτό το άρθρο έχει χρηματοδοτηθεί από την Ευρωπαϊκή Ένωση. Αν σας άρεσε αυτό το άρθρο, σκεφτείτε να το κάνετε share στα social media.


Αυτή η δημοσίευση Υπάρχει ζωή στα φεγγάρια του Δία; είχε αρχικά δημοσιευθεί στο περιοδικό Horizon: the EU Research & Innovation magazine | Ευρωπαϊκή Επιτροπή.