π
Υδρατμοί στην ατμόσφαιρα της παγωμένης Ευρώπης
του Αλέξη Δεληβοριά, Διδάκτορα Φυσικής
Παρατηρήσεις του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble αποκαλύπτουν την παρουσία υδρατμών στην παγωμένη Ευρώπη, περιέργως όμως, μόνο στο ένα της ημισφαίριο.
Η Ευρώπη είναι ο έκτος σε απόσταση δορυφόρος από τον Δία και η μέση θερμοκρασία της στον ισημερινό δεν υπερβαίνει τους −160 °C. Κι όμως, μαζί με τον Εγκέλαδο του Κρόνου, η Ευρώπη είναι το ουράνιο σώμα του Ηλιακού συστήματος για το οποίο υπάρχουν οι σοβαρότερες ως τώρα ενδείξεις ότι κάτω από το παχύ στρώμα πάγου που το καλύπτει, εκτείνεται ένας ωκεανός νερού.
Φυσικά, σε τόσο μεγάλες αποστάσεις από τον Ήλιο, ο υπόγειος αυτός ωκεανός, που ίσως και να εμπεριέχει περισσότερο νερό απ’ όλους τους ωκεανούς της Γης, θα έπρεπε να είναι παγωμένος. Εξαιτίας, όμως, των παλιρροϊκών δυνάμεων που ο Δίας ασκεί στην Ευρώπη, ο φλοιός της «τεντώνεται» προς διαφορετικές κατευθύνσεις, παράγοντας μέσω της τριβής θερμότητα που διατηρεί το νερό στο υπέδαφός της σε υγρή μορφή. Αυτές οι παλιρροϊκές δυνάμεις προκαλούνται επειδή η βαρυτική έλξη του Δία είναι ελάχιστα ισχυρότερη στην πλευρά του δορυφόρου που τον «αντικρίζει» απ’ όσο είναι στην πλευρά του που «βλέπει» μακριά απ’ αυτόν και, καθώς η Ευρώπη περιφέρεται γύρω του, το μέγεθος της διαφοράς αυτής μεταβάλλεται συνεχώς.
Οι πρώτες ενδείξεις για την ύπαρξη αυτού του ωκεανού προήλθαν από την ανάλυση των δεδομένων που συνέλεξαν αρχικά οι διαστημοσυσκευές Voyager 1 το 1979 και Galileo το 1996–97. Οι ενδείξεις αυτές έγιναν ακόμη ισχυρότερες, όταν το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble ανακάλυψε το 2013 και το 2016 πίδακες υδρατμών, οι οποίοι εκτινάσσονται σε ύψος που φτάνει ακόμη και τα 100 km. Οι πίδακες αυτοί, που θεωρείται ότι τροφοδοτούνται από τον υπόγειο ωκεανό που εκτείνεται κάτω από την παγωμένη της επιφάνεια, δημιουργούν παροδικές συσσωρεύσεις υδρατμών στην αραιότατη ατμόσφαιρα που την καλύπτει. Τα νέα αποτελέσματα, ωστόσο, τα οποία βασίστηκαν στην ανάλυση δεδομένων που συνέλεξε το Hubble από το 1999 μέχρι το 2015, καταδεικνύουν ότι αντίστοιχες ποσότητες υδρατμών είναι διασκορπισμένες σε μια μεγαλύτερη περιοχή της Ευρώπης, η οποία όμως εντοπίζεται μόνο στο ημισφαίριο του δορυφόρου που «βλέπει» προς την αντίθετη κατεύθυνση απ’ αυτήν προς την οποία κινείται κατά μήκος της τροχιάς του. Το γεγονός, όμως, ότι δεν ανιχνεύθηκαν υδρατμοί στο άλλο ημισφαίριο του δορυφόρου, παραμένει προς το παρόν ανεξήγητο.
Παρ’ όλα αυτά, οι αστρονόμοι της σχετικής μελέτης θεωρούν ότι οι υδρατμοί αυτοί δεν προέρχονται τόσο από τους πίδακες που ανακαλύφθηκαν στην επιφάνεια της Ευρώπης, όσο από την εξάχνωση του επιφανειακού της πάγου, δηλαδή την απευθείας μετατροπή του από την στερεά στην αέρια κατάσταση, χωρίς να μεσολαβεί η υγρή μορφή.
Όπως και να ’χει, η αδιαμφισβήτητη επιβεβαίωση της ύπαρξης ενός υπόγειου ωκεανού, και συνάμα η διερεύνηση της συναρπαστικής πιθανότητας να εμπεριέχει απλές, μικροβιακές μορφές ζωής, καθιστούν την υλοποίηση διαστημικών αποστολών προς την Ευρώπη κομβικής σημασίας. Σ’ αυτό το πλαίσιο, ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος ESA θα υλοποιήσει την αποστολή JUICE, η οποία αναμένεται να εκτοξευθεί το 2022, με κύριο στόχο την συλλογή δεδομένων για τους δορυφόρους Γανυμήδη, Καλλιστώ και Ευρώπη. Η NASA, από την άλλη, θα εκτοξεύσει δύο χρόνια αργότερα την διαστημοσυσκευή Europa Clipper, προκειμένου να διερευνηθεί το κατά πόσο οι συνθήκες που επικρατούν στον παγωμένο αυτόν δορυφόρο θα μπορούσαν να ευνοήσουν την εμφάνιση ζωής στον ωκεανό που κρύβει στο εσωτερικό του.
Τα αποτελέσματα της σχετικής έρευνας δημοσιεύθηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Geophysical Research Letters.
Credit: NASA's Goddard Space Flight Center
π