Europa kusi. Odległa kula lodu, jeden z 80 znanych księżyców Jowisza, ale to, co jest w środku, ma znaczenie, a to, co jest w środku Europy, jest według przewidywań wyjątkowe.
Pod lodową powierzchnią Europy naukowcy przewidują istnienie gigantycznego ukrytego oceanu: ogromnego zbiornika wodnego, który stanowi jedną z najlepszych możliwości znalezienia życia w Układzie Słonecznym.
Ale Europa to nie tylko „lśniąca nadzieja” na odkrycie życia poza Ziemią. Według najnowszych badań satelita może być jasny z innego powodu – księżyc dosłownie świeci w ciemności.
W nowych badaniach zespół kierowany przez fizyka Murthy'ego Gudipatiego z Kalifornijskiego Instytutu Technologii i Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA sugeruje, że promieniowanie z pola magnetycznego Jowisza może wywołać poświatę na lodowatej powierzchni pokrywającej Europę w wyniku reakcji z chemią lodu.
„Na powierzchni Europy nieustannie występują duże przepływy naładowanych cząstek ze względu na obecność silnego pola magnetycznego Jowisza” – wyjaśniają naukowcy w swoim artykule.
“Naładowane cząstki o wysokiej energii, w tym elektrony, oddziałują z powierzchniami bogatymi w lód i sól, powodując złożone procesy fizyczne i chemiczne.”
Biorąc pod uwagę, że nie rozumiemy jeszcze w pełni składu chemicznego pokrywy lodowej Europy, nie jest jasne, jak będą wyglądać te procesy, a ani Obserwatorium Kecka na Hawajach, ani Kosmiczny Teleskop Hubble'a nie zarejestrowały tego hipotetycznego blasku aż do teraz.
Jednak w następnym dziesięcioleciu będziemy mieli lepszy widok na powierzchnię Europy, gdy sonda NASA Europa Clipper odwiedzi ją, aby być świadkiem zjawiska zwanego luminescencją stymulowaną elektronicznie.
W międzyczasie możemy zasymulować, jak to mogłoby wyglądać, symulując lód Europy i wysokoenergetyczne promieniowanie elektronowe Jowisza.
W serii eksperymentów w laboratorium zespół Gudipatiego schłodził rdzenie lodowe z wody w aluminiowej rurce do ~ 100 K (-173,15 ° C lub -279,67 ° F) i poddał je impulsom promieniowania elektronowego.
Widoczny blask napromieniowanego jądra lodu pod wpływem światła, ciemności i ciemności. (Gudipati i in., Nature Astronomy, 2020).
Kiedy to zrobili, lód wydzielał poświatę, ale intensywność zależała od chemikaliów innych niż lód.
„Odkryliśmy, że obecność chlorku sodu i węglanu została silnie wygaszona, podczas gdy epsomit zintensyfikował promienistą poświatę lodu”.
Oprócz zaproponowania ekscytującej hipotezy, że Europa może stale świecić w ciemności, mimo że jesteśmy tak daleko, że nie możemy jej wykryć, wyniki mogą utorować drogę nowym metodom badania lodowatego księżyca.
W szczególności możliwe jest, że systemy obrazowania Europa Clipper będą w stanie obserwować poświatę z orbity (około 50 kilometrów nad powierzchnią) i analizując widma, odkryć skład chemiczny lodu, odróżniając materiał od obszarów lodu czystej wody.
Oprócz pomocy w przyszłej eksploracji Europy, te same metody mogą doprowadzić do nowych sposobów analizowania innych księżyców Jowisza, takich jak Io i Ganimedes.
Wyniki przedstawiono w Nature Astronomy.
