In ons streven naar leven buiten de aarde hebben we talloze uren en miljarden dollars besteed aan het zoeken naar radiosignalen van verre exoplaneten en het doorzoeken van de droge rivierbeddingen van Mars op tekenen van oude fossielen. Maar wat als er nu iets leeft op een wereld die je door een telescoop in de achtertuin kunt zien?
gerelateerde inhoud
- Bewijs stapelt zich op voor Icy Geysers Erupting on Europa
- NASA-ruimtevaartuig gaat naar de diepste ooit duiken in de pluimen van Saturn Moon
- NASA onthult gigantisch ijsblokje met wielen voor het verkennen van buitenaardse oceanen
- One Man's levenslange achtervolging van Pluto staat op het punt echt te worden
Vandaag heeft NASA de eerste kleine stap gezet in een missie om de ijzige maan Europa van Jupiter te verkennen, een van de meest waarschijnlijke plekken in ons zonnestelsel waar buitenaards leven bestaat. Het ruimteagentschap heeft negen wetenschappelijke instrumenten aangekondigd die zullen rijden op een Europa-gebonden sonde, die herhaaldelijk langs de maan zal vliegen. NASA moet het werkelijke ruimtevaartuigontwerp nog goedkeuren of een lanceringsdatum bepalen, en zegt alleen dat het vaartuig ergens in de 2020s klaar zou kunnen zijn om te lanceren. Maar de instrumenten alleen zijn verleidelijk, omdat ze zijn ontworpen om een van de meest populaire vragen van de wetenschap van vandaag te helpen beantwoorden: zijn we alleen in het universum?
"Europa is een van die kritieke gebieden waar we geloven dat het milieu perfect is voor de potentiële ontwikkeling van het leven", zei Jim Green, directeur van de afdeling planetaire wetenschap van NASA, vandaag in een persconferentie. "Als we leven of aanwijzingen van leven vinden, zou dat een enorme stap voorwaarts zijn in ons begrip van onze plaats in het universum. Als het leven bestaat in ons zonnestelsel, en in het bijzonder in Europa, dan moet het overal in onze melkweg zijn ."
Op het eerste gezicht lijkt Jupiter's maan Europa niet erg uitnodigend. Het is klein, bevroren, airless en baadt in een constante waas van dodelijke straling van het nabijgelegen Jupiter. Vraag het echter aan iedereen die in de planetaire wetenschap werkt, en zij zullen je vertellen dat Europa misschien wel de meest provocerende bestemming is op de agenda van NASA. Dat komt omdat als iets essentieel is voor het leven zoals we het kennen, het water is en Europa emmers heeft.
Vroege hints van een verborgen oceaan op Europa brachten Arthur C. Clarke ertoe een vervolg te schrijven aan 2001: A Space Odyssey waarin geavanceerde buitenaardse wezens helpen primitief Europan-leven te beschermen tegen menselijke bemoeienis. Toen, in de jaren negentig, schokte het ruimtevaartuig Galileo het wetenschappelijke establishment toen het bevestigde dat Europa vrijwel zeker zilte diepten heeft. De oceaan bevindt zich tussen 6 mijl en een paar duizend voet onder het ijs en het bevat ongeveer twee keer zoveel water als alle zeeën op aarde samen.
Net als op aarde bevindt de zoute oceaan van Europa zich op een rotsachtige zeebodem, die warmte en voedingsstoffen in het water zou kunnen spuwen. Een van Europa's naburige manen, Io, is het meest vulkanisch actieve lichaam in het zonnestelsel, en volgens Green lijkt de Europan zeebodem waarschijnlijk veel op het kolkende, pokdalige oppervlak van Io.
"Hydrothermische ventilatieopeningen moeten de vulkanen vertegenwoordigen die we op Io zien, als Europa inderdaad een oceaan heeft die zich over het hele lichaam uitstrekt, " zegt hij. Bewijs voor deze verborgen hotspots komt van zogenaamd chaosterrein, verstoorde gebieden op het oppervlak die bedekt zijn met bruinachtige smurrie. Modellen suggereren dat deze plekken zijn waar warmte uit vulkanische openingen door het water omhoog circuleert en delen van het ijs boven smelt, waardoor sommige voedingsstoffen en organische verbindingen - de bouwstenen van het leven - ontsnappen en het oppervlak bedekken.
Net als de verschuivende tektonische platen van de aarde, lijkt Europa's ijzige buitenkant ook terug te duiken in de vloeistoflaag eronder in een proces dat subductie wordt genoemd, mogelijk om dergelijk materiaal door de zeeën te laten stromen. En recentelijk ving de Hubble-ruimtetelescoop tekenen op dat Europa enorme waterpluimen de ruimte in stuurt, vergelijkbaar met de explosieve geisers die rond de geothermische gebieden van de aarde worden gevonden.
De weergave van een kunstenaar van een Europa flyby-missie. (NASA / JPL-Caltech) Het lijkt erop dat hoe meer we ernaar kijken, hoe meer Europa lijkt op een bevroren mini-aarde, met alle juiste ingrediënten om organismen in zijn zeeën te ondersteunen. Dat heeft wetenschappers die op het punt staan om een ruimtesonde te sturen en proberen de buitenaardse wezens te ontmoeten. Ondersteuning in het Congres heeft de juiste dosis politieke invloed toegevoegd, en het 2016 budget van NASA omvat $ 30 miljoen voor het formuleren van een missie.
Alle negen instrumenten kunnen vliegen op het ruimtevaartuig dat NASA selecteert, zei Curt Niebur, wetenschapper Europa-programma van NASA, tijdens de briefing. De sonde wordt aangedreven door zonne-energie en zal minstens 45 keer langs Europa vegen, soms met een diepte tot 16 mijl van het oppervlak om gegevens te verzamelen. Eenmaal op zijn plaats nabij de Joviaanse maan, zou de missie drie jaar moeten duren.
Het agentschap ontving 33 voorstellen van universiteiten en onderzoeksinstellingen in het hele land voor de wetenschappelijke instrumenten van de missie, die het is teruggebracht tot deze definitieve selecties:
- Plasma-instrument voor Magnetic Sounding (PIMS), voor het bepalen van Europa's ijsschildikte, oceaandiepte en zoutgehalte.
- Interne karakterisering van Europa met behulp van magnetometrie (ICEMAG), voor het meten van het magnetisch veld in de buurt van Europa en het afleiden van de locatie, dikte en zoutgehalte van de oceaan onder het oppervlak.
- Mapping Imaging Spectrometer for Europa (MISE), voor het identificeren en in kaart brengen van de verdeling van organische stoffen, zouten en andere materialen om de bewoonbaarheid te bepalen.
- Europa Imaging System (EIS), voor het in kaart brengen van ten minste 90 procent van Europa met een resolutie van 164 voet.
- Radar voor Europa Assessment and Sounding: Ocean to Near-surface (REASON), een ijsdoorlatende radar die is ontworpen om Europa's ijzige korst te karakteriseren en zijn verborgen structuur te onthullen.
- Europa Thermal Emission Imaging System (E-THEMIS), een "warmtedetector" die is ontworpen om actieve locaties te helpen detecteren, zoals potentiële ventilatieopeningen waar waterpluimen de ruimte in losbarsten.
- MAss SPectrometer voor planetaire exploratie / Europa (MASPEX), voor het meten van Europa's extreem ijle atmosfeer en al het oppervlaktemateriaal dat in de ruimte wordt uitgestoten.
- SUrface Dust Mass Analyzer (SUDA), voor het meten van de samenstelling van kleine, vaste deeltjes die uit Europa worden uitgestoten en de mogelijkheid bieden om rechtstreeks het oppervlak en potentiële pluimen te testen op vliegvelden op lage hoogte.
- Ultraviolet Spectrograph / Europa (UVS), voor het detecteren van kleine pluimen en het meten van de samenstelling en dynamiek van de ijle atmosfeer van de maan.
Deze instrumenten 'zouden aanwijzingen voor het leven kunnen vinden, maar het zijn geen levensdetectoren', benadrukte Niebur. Planetaire experts hebben over de kwestie gedebatteerd, zei hij, en "wat duidelijk werd, is dat we geen levensdetector hebben, omdat we geen consensus hebben over het ding dat iedereen zou vertellen die ernaar kijkt, dit leeft. " Maar de reeks experimenten zal NASA helpen voor het eerst de ijzige maan direct te proeven en de ijzige korst, de interne samenstelling en de ware aard van zijn ongrijpbare pluimen beter te begrijpen. "Deze nuttige lading zal ons helpen al deze vragen te beantwoorden, " zei Niebur, "en grote vooruitgang boeken bij het begrijpen van de bewoonbaarheid van Europa."
