Laboratorní experimenty znovu vytvořily povrch Europy, jednoho ze čtyř velkých měsíců Jupiteru, s překvapivým výsledkem – Europa ve tmě svítí. Zatímco obvykle vidíme stranu Europy přivrácenou k Zemi, tato nová studie ukazuje, jak by tento svět mohl vypadat z její druhé strany.

Tento objev je více než zajímavým faktem o Sluneční soustavě – odhaluje tajemství záhadného měsíce.

Europa na skalách

Ledový povrch Europy je bohatý na sůl, včetně síranu hořečnatého (Epsomská sůl) a chloridu sodného (běžná stolní sůl). Každý typ minerálu při uvolňování energie vyzařuje specifické vlnové délky světla. Tyto studie zjistily, že soli v ledové kůře joviánského měsíce mohou ve tmě zářit.

Europa je jedním z vodních světů naší sluneční soustavy, který pod svým zmrzlým povrchem ukrývá rozsáhlý oceán.

„ledový krunýř uropy je 10 až 15 mil (15 až 25 km) silný a pluje na oceánu hlubokém 40 až 100 mil (60 až 150 km). Ačkoli má tedy Europa jen čtvrtinu průměru Země, její oceán může obsahovat dvakrát více vody než všechny pozemské oceány dohromady,“ popisuje NASA.

Gravitační síly mezi Europou, Jupiterem a jeho souputníky Io a Ganymedem vytvářejí v zamrzlém povrchu trhliny. Na některých místech tento oceán těmito trhlinami v ledu vyvěrá. Proto je možné studiem vnějšího povrchu ledu poznat skryté oceány Europy.

Rock, rave, and roll

Radiace z Jupiteru zvyšuje energetickou hladinu molekul soli, když měsíc prochází planetárním systémem. Když se tyto molekuly uvolní, uvolní se tato energie ve formě viditelného světla.

„Tyto vysokoenergetické nabité částice, včetně elektronů, interagují s povrchem bohatým na led a sůl, což vede ke složitým fyzikálním a chemickým procesům,“ popisují vědci v časopise Nature Astronomy.

Při pohledu lidským okem by povrch Europy zářil zeleně, modře a bíle v závislosti na typech soli vyzařujících světlo. Nejsilněji led zářil zeleným světlem podobně jako typické zelené plátno používané ve filmových a video studiích (včetně Astronomy News s The Cosmic Companion).

Vyšší koncentrace epsomské soli zvyšovaly množství energie uvolňované v ledu, zatímco chlorid sodný a uhličitan sodný měly opačný účinek.

Jelikož Europa obíhá kolem Jupiteru, je tento malý měsíc (o něco menší než náš vlastní planetární souputník) omýván vysokoenergetickým zářením, včetně elektronů.

Když tyto elektrony dopadají na povrch ledového měsíce, uvolňuje se přicházející energie ve formě světla a vytváří podmínky, kdy Europa ve tmě září.

„Kdyby Europa nebyla pod vlivem tohoto záření, vypadala by stejně jako náš Měsíc – tmavá na stinné straně,“ řekl Gudipati. „Ale protože je bombardována zářením z Jupiteru, září ve tmě,“ vysvětlil Murthy Gudipati z Jet Propulsion Laboratory (JPL).

Tým JPL sestrojil unikátní přístroj – ledovou komoru pro testování prostředí Europy s vysokoenergetickými elektrony a zářením (ICE-HEART) – aby prozkoumal, jak by organický materiál v simulovaném prostředí Europy reagoval na záření.

Tento objev byl pro vědce šťastnou náhodou.

„Vidět solanku chloridu sodného s výrazně nižší úrovní záření byl „aha“ moment, který změnil směr výzkumu,“ řekl Fred Bateman, spoluautor článku v časopise, který studii podrobně popisuje.

Plavba po cizích mořích

Ve videu výše se podívejte na připravovanou misi Europa Clipper od NASA, která má poprvé podrobně prozkoumat cizí oceán. (Video credit: NASA/JPL)

„Člověk nemůže objevovat nové oceány, pokud nemá odvahu ztratit břeh z dohledu.“ – Andre Gide

Clipper Europa, připravovaná vlajková mise NASA, jejímž cílem je prozkoumat joviánský vodní svět, by měla odstartovat někdy v polovině roku 2020. Tato sonda bude zkoumat Europu během několika průletů kolem záhadného měsíce.

Výzkumníci pečlivě zkoumají možnosti přístrojů na palubě sondy, aby zjistili, jak by tato studie mohla pomoci této misi při průzkumu zmrzlého povrchu Europy.

Širokoúhlá kamera Europa Clipper na palubě sondy by mohla shromáždit značné množství údajů o koncentraci solí na ledovém měsíci.

Tato kamera, využívající detektor CMOS 4k x 2k, má zorné pole 48 x 24 stupňů. Z výšky 50 kilometrů nad Europou budou detaily o průměru pouhých 11 metrů vidět jako jeden pixel.

Možná bude dokonce možné pořídit snímky „noční strany“ Europy, zářící ve tmě.

Tato studie se zaměřila na Europu, ale výsledky mohou být použitelné i pro jiná velká tělesa v prostředí s vysokou radiací, včetně Io a Ganymedu v Jupiterově soustavě.

Evropa je jedním z nejpravděpodobnějších míst v naší sluneční soustavě, kde lze nalézt život. Pokud budou na Europě nalezeny nějaké formy života – bez ohledu na to, jak primitivní – bude tento objev signálem, že život pravděpodobně vzniká na světech v celém kosmu.

Tento článek byl původně publikován na stránkách The Cosmic Companion Jamesem Maynardem, zakladatelem a vydavatelem The Cosmic Companion. Je rodákem z Nové Anglie, který se stal pouštní krysou v Tucsonu, kde žije se svou milovanou ženou Nicole a kocourem Maxem. Tento původní článek si můžete přečíst zde.

Astronomy News with The Cosmic Companion je k dispozici také jako týdenní podcast, který je přenášen všemi hlavními poskytovateli podcastů. Nalaďte si jej každé úterý, abyste se dozvěděli nejnovější astronomické zprávy a rozhovory s astronomy a dalšími vědci, kteří se snaží odhalit podstatu vesmíru.