يوروبا سيكون من الصعب الهبوط عليه ، قد يكون به جدران شاهقة من المسامير الجليدية على سطحه
قمر المشتري أوروبا كان موضوع الانبهار منذ بايونير 10وأحد عشر و للسفر 1و2 بعثات مرت عبر النظام في السبعينيات. في حين أن القمر ليس له غلاف جوي قابل للحياة ويقصفه إشعاع مكثف من المجال المغناطيسي القوي لكوكب المشتري ، يعتقد العلماء أن أحد الأماكن الأكثر احتمالية للعثور على الحياة خارج الأرض موجود تحت سطحه الجليدي.
لا عجب إذن لماذا يتم التخطيط لبعثات متعددة لدراسة هذا القمر عن قرب. ومع ذلك ، إذا وصلت هذه البعثات إلى أوروبا في وقت ما من العقد المقبل ، فسيتعين عليها التعامل مع بعض الميزات السطحية الحادة التي قد تجعل من الصعب الهبوط. هذا هو استنتاج أ دراسة جديدة بواسطة باحثين من بريطانيا والولايات المتحدة ومركز أبحاث أميس التابع لوكالة ناسا ، مما يشير إلى أن سطح أوروبا مغطى بتضاريس ذات نصل.
وبحسب الدراسة التي نشرتها مؤخرا المجلة العلمية علوم الأرض الطبيعية من المحتمل أن سطح أوروبا مغطى بمسامير جليدية يبلغ ارتفاعها 15 مترًا (49 قدمًا). قاد الدراسة دانيال هوبلي ، وهو محاضر وزميل باحث في مدرسة علوم الأرض والمحيطات في جامعة كارديف.
مثال على التائبين من الطرف الجنوبي لسهل Chajnantor في تشيلي. على الرغم من أن هذه التكوينات الجليدية لا يصل ارتفاعها إلا إلى بضعة أقدام ، في حين أن ارتفاع أوروبا قد يصل إلى 15 مترًا (49 قدمًا). الاعتمادات: ويكيميديا كومنز / ESO
هذه الميزات ، المعروفة باسم التائبين ، عبارة عن مسامير طويلة حادة الحواف مصنوعة من الثلج والجليد والتي تتشكل من خلال التسامي - وهي العملية التي تؤدي فيها التغيرات السريعة في درجة الحرارة إلى انتقال الماء من بخار إلى مادة صلبة (والعودة مرة أخرى) دون أن يتحول إلى سائل دولة بينهما. على الأرض ، ينمو التائبون إلى ما بين 1 و 5 أمتار (3.3 و 16.4 قدمًا) في الارتفاع ، لكنهم موجودون فقط في المناطق الاستوائية المرتفعة مثل جبال الأنديز.
في يوروبا ، العملية متشابهة ، لكن الظروف أكثر مثالية للتائبين لكي يتشكلوا بشكل أكثر اتساقًا عبر سطحه. بالإضافة إلى وجود سطح يتكون بشكل كبير من جليد الماء ، فإن القمر مقفل تدريجيًا في دورانه مع كوكب المشتري. هناك أيضًا اختلاف طفيف جدًا في الزاوية التي تشرق فيها الشمس على السطح ، مما يجعل الظروف مثالية للجليد لكي يتسامى دون أن يذوب.
الآفاق جديدةحصلت البعثة أيضًا على بيانات أثناء تحليقها فوق بلوتو والتي أشارت إلى كيفية حدوث ذلك نفس الميزات تتشكل على سطحه ، خاصة حول أعلى الارتفاعات بالقرب من خط الاستواء. بسبب الفترة المدارية الطويلة لبلوتو (248 سنة أو 90،560 يومًا من أيام الأرض) ، تستغرق هذه العملية دهورًا ، وتتضمن تسامي جليد الميثان ، وينتج عن تائبين يبلغ ارتفاعها حوالي 500 متر (1640 قدمًا) وتتباعد حوالي 3-5 كيلومترات ( 2-4 ميل).
في دراستهم ، استخدم الباحثون بيانات الرصد من الرادار الأرضي والملاحظات الحرارية من جاليليوبعثة لحساب معدلات التسامي في نقاط مختلفة على سطح يوروبا ، ثم استخدم هذا لتقدير حجم وتوزيع التائبين. وفقًا لنتائجهم ، خلص الفريق إلى أن التائبين يمكن أن ينمووا على ارتفاع يصل إلى 15 مترًا (49 قدمًا) مع تباعد حوالي 7.5 متر (24.6 قدمًا) بين كل واحد.
تم استنتاجهم أيضًا أن التائبين سيكونون أكثر شيوعًا حول خط الاستواء يوروبا والذي ، كما يزعمون في دراستهم ، سيشرح بعض الملاحظات التي تم إجراؤها في الماضي:
'هذا التفسير يمكن أن يفسر عوائد الرادار الشاذة التي شوهدت حول خط الاستواء يوروبا. قد يفسر Penitentes بشكل جيد القصور الذاتي الحراري ونسب الاستقطاب الدائري الإيجابية في الضوء المنعكس من المنطقة الاستوائية في أوروبا '.
قد تكون هذه أخبارًا سيئة للبعثات المخطط لها لاستكشاف أوروبا بحثًا عن علامات محتملة على الحياة في العقد المقبل. وتشمل هذه وكالة ناسا أوروبا كليبر (من المقرر إطلاقه بين عامي 2022 و 2025) و يوروبا لاندر بعثات (2024) ووكالة الفضاء الأوروبية جوبيتر آيسي مون إكسبلورر (JUICE) - والتي من المقرر إطلاقها في يونيو 2022.
في حين أن كلاهماأوروبا كليبروعصيرسيجري تحليقات جوية على الكوكب لتحديد وجود المؤشرات الحيوية ، ويوروبا لاندرستهبط مباشرة على سطح القمر من أجل جمع معلومات عن القمر الصناعي يوروبا البيئة تحت السطحية . سيسمح هذا للعلماء بتحديد مدى سماكة الجليد السطحي للقمر ، وربما ما إذا كانت البحيرات تحت السطحية موجودة ومكانها.
واحدة من أكثر أهداف الاستكشاف شيوعًا هي منطقة أوروبا الجنوبية ، حيث أعمدة المياه تم الكشف عنها بواسطةتلسكوب هابل الفضائيوالبعثات الأخرى. في حين أن التائبين قد يكونون أقل شيوعًا هنا ، وقد لا يصلون إلى نفس الارتفاعات كما يفعلون حول خط الاستواء ، فإن وجود مثل هذه الميزات قد يجعل مهمة الهبوط صعبة للغاية.
مثل هوبلي مبين ، هذا يجعل من أوروبا مفارقة حقيقية عندما يتعلق الأمر بإمكانية الاستكشاف في المستقبل القريب. وقال: 'إن الظروف الفريدة لأوروبا توفر إمكانيات استكشافية مثيرة وخطرًا غادرًا محتملًا'.
إنه بالتأكيد لا يبالغ. هذه المعلومات تأتي في أعقاب آخر دراسة حديثة مما يشير إلى أن أوروبا والعوالم الجليدية الأخرى (مثل إنسيلادوس ) يمكن لينة جدا للهبوط عليها . بعد إجراء بحث سعى إلى معالجة سلوك الاستقطاب السلبي عند زوايا الطور المنخفضة للأجسام الجليدية ، خلص الفريق وراء هذه الدراسة إلى أن يوروبا وإنسيلادوس لهما أسطح منخفضة الكثافة من المحتمل أن تغوص فيها مهمة هبوط.
ومع ذلك ، مع وجود احتياطات وتخطيطات إضافية ، لا يزال من الممكن وضع مهمة مناسبة تكون قادرة على التأكد مما إذا كان الجرف الجليدي في Europa يحتوي على علامات بيولوجية على سطحه أم لا ، بالإضافة إلى معرفة المزيد عن بيئته الداخلية. وفي غضون ذلك ، لا تزال المهمات التي تدور في المدارات قائمة لتعلم الكثير عن هذا العالم الرائع.
لاحظ جيف مور - مؤلف مشارك في الدراسة - أن مهمة Europa Clipper القادمة لناسا يمكن أن تراقب التائبين مباشرة بكاميرا عالية الدقة وقياس الخصائص الأخرى لهذه الميزات باستخدام الأدوات الأخرى للمركبة الفضائية. بالإضافة إلى كونه جيولوجيًا كوكبيًا في مركز أبحاث أميس التابع لوكالة ناسا ، يعد الدكتور مور أيضًا باحثًا مشاركًا في مهمة يوروبا كليبر.
لعقود من الزمان ، كان علماء ناسا ووكالات الفضاء الأخرى ينتظرون بفارغ الصبر اليوم الذي ستكون فيه مهمة إلى أوروبا ممكنة أخيرًا. في هذه المرحلة ، هناك القليل الذي من المرجح أن يثني هذه الجهود. لا يبدو أن الإشعاع ولا المسامير ولا الجليد الناعم كافيان لمنعنا من استكشاف أحد أكثر مصادر الحياة احتمالية خارج الأرض!
قراءة متعمقة: جامعة كارديف و علوم الأرض الطبيعية