Sao Mộc Mặt trăng Europa là một nơi đầy hứa hẹn để tìm kiếm bằng chứng về sự sống ngoài hành tinh. Nghiên cứu mới cung cấp cái nhìn sâu sắc về những gì có thể là cách tốt nhất - và dễ nhất - để tìm kiếm.
Nghệ sĩ khái niệm về một làn sóng từ đại dương dưới đáy biển Europa Europa. Bức xạ từ không gian có khả năng phá hủy các phân tử hữu cơ đã di chuyển qua các chùm như thế này đến bề mặt của Europa. Nghiên cứu mới hiện cho thấy các nhà khoa học nơi tìm kiếm các chất hữu cơ như vậy. Hình ảnh thông qua NASA / JPL-Caltech.
Khi đặt câu hỏi về những nơi nào trong hệ mặt trời sẽ là nơi tốt nhất để tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh, Europa ngay lập tức xuất hiện trong tâm trí. Mặt trăng nhỏ này của Sao Mộc dường như có mọi thứ cần thiết - một đại dương dưới đáy toàn cầu và có khả năng là nguồn nhiệt và chất dinh dưỡng hóa học dưới đáy đại dương. Nhưng tìm kiếm bằng chứng là dễ dàng; đại dương nằm dưới lớp vỏ băng khá dày, khiến nó khó tiếp cận. Điều đó sẽ yêu cầu khoan qua nhiều mét hoặc thậm chí vài km băng, tùy thuộc vào vị trí.
Nhưng có thể có những cách xung quanh vấn đề đó. Bây giờ gần như chắc chắn rằng các luồng hơi nước có thể phun trào từ bề mặt, bắt nguồn từ đại dương bên dưới, nơi chúng có thể được lấy mẫu và phân tích bằng đầu dò bay hoặc quay quanh. Và bây giờ có một giải pháp tiềm năng khác - một nghiên cứu mới, được mô tả trong Không gian.com vào ngày 23 tháng 7 năm 2018, cho thấy một tàu đổ bộ trên Europa (hiện đang trong nghiên cứu khái niệm sơ bộ) có thể chỉ phải đào một vài inch / cm vào băng để tìm kiếm bằng chứng về sinh học hoạt động hoặc trong quá khứ, chẳng hạn như axit amin.
Tất cả phụ thuộc vào bức xạ, mà Europa nhận được rất nhiều, từ Sao Mộc. Nghiên cứu, dẫn đầu bởi nhà khoa học NASA Tom Nordheim, đã mô hình hóa môi trường bức xạ trên Europa một cách chi tiết, cho thấy mức độ thay đổi từ vị trí này sang vị trí khác. Dữ liệu đó sau đó được kết hợp với các dữ liệu khác từ các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm ghi lại các liều bức xạ khác nhau phá hủy các axit amin nhanh như thế nào.
Europa như tàu vũ trụ NASA Gal Galo nhìn thấy. Hình ảnh thông qua Viện NASA / JPL-Caltech / SETI.
Kết quả, được công bố trong một bài báo mới trong Thiên văn học thiên nhiên, cho thấy các vùng xích đạo nhận được liều lượng phóng xạ gấp khoảng 10 lần so với vĩ độ trung bình hoặc cao. Các vùng bức xạ khắc nghiệt nhất xuất hiện dưới dạng các vùng hình bầu dục, được kết nối ở các đầu hẹp, bao phủ hơn một nửa Europa.
Theo Chris Paranicas, một đồng tác giả của Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng Johns Hopkins ở Laurel, Maryland:
Đây là dự đoán đầu tiên về mức độ phóng xạ tại mỗi điểm trên bề mặt Europa Europa và là thông tin quan trọng cho các nhiệm vụ Europa trong tương lai.
Tin tốt từ điều này là một tàu đổ bộ ở những nơi ít bức xạ nhất sẽ chỉ phải đào khoảng 0,4 inch (1 cm) vào băng để tìm axit amin khả thi. Ở những khu vực nhiều bức xạ hơn, tàu đổ bộ sẽ cần đào khoảng 4 đến 8 inch (10 đến 20 cm). Ngay cả khi bất kỳ sinh vật nào đã chết, các axit amin vẫn có thể nhận ra được. Như Nordheim đã nói Không gian.com:
Ngay cả trong những vùng bức xạ khắc nghiệt nhất trên Europa, bạn thực sự không thể làm gì hơn là cào dưới bề mặt để tìm vật liệu bị biến đổi nặng nề hoặc bị hư hại do phóng xạ.
Nghệ sĩ khái niệm về một tàu đổ bộ trong tương lai trên Europa. Hình ảnh thông qua NASA / JPL-Caltech.
Như Nordheim cũng lưu ý:
Nếu chúng ta muốn hiểu những gì mà xảy ra ở bề mặt Europa và cách liên kết với đại dương bên dưới, chúng ta cần phải hiểu bức xạ. Khi chúng ta kiểm tra các tài liệu phát sinh từ lớp dưới bề mặt, chúng ta đang nhìn gì? Điều này cho chúng ta biết những gì trong đại dương, hay đây là những gì đã xảy ra với các vật liệu sau khi chúng được chiếu xạ?
Kevin Hand, một đồng tác giả khác của nhà khoa học nghiên cứu và dự án mới cho sứ mệnh đổ bộ Europa tiềm năng, đã xây dựng thêm một chút:
Bức xạ bắn phá bề mặt Europa Europa để lại một ngón tay. Nếu chúng ta biết ngón tay đó trông như thế nào, chúng ta có thể hiểu rõ hơn về bản chất của bất kỳ chất hữu cơ và sinh trắc học nào có thể được phát hiện trong các nhiệm vụ trong tương lai, có thể là tàu vũ trụ bay ngang qua hoặc hạ cánh trên Europa.
Nhóm nhiệm vụ của Europa Clipper, đang kiểm tra các đường quỹ đạo có thể, và các tuyến đường được đề xuất đi qua nhiều vùng của Europa có mức độ phóng xạ thấp hơn. Đó là tin tốt lành khi nhìn vào vật liệu đại dương tươi có tiềm năng chưa bị biến đổi nhiều bởi ngón tay của bức xạ.
Dữ liệu từ Kính viễn vọng Không gian Hubble năm 2013 cho thấy vị trí của một vệt hơi nước. Hình ảnh thông qua NASA / ESA / L. Roth / SWRI / Đại học Cologne.
Nordheim và nhóm của ông đã sử dụng dữ liệu từ nhiệm vụ Galileo cũ (1995-2003) và các phép đo điện tử từ nhiệm vụ Voyager 1 thậm chí cũ hơn (Jupiter flyby năm 1979).
Vì vật liệu từ đại dương dưới đáy biển được cho là có thể đi lên bề mặt thông qua các vết nứt hoặc các khu vực băng yếu hơn, nên có thể lấy mẫu ngay trên bề mặt mà không cần phải khoan. Đó sẽ là một lợi thế rất lớn, và có thể một tàu đổ bộ đến một địa điểm nơi có một mỏ tương đối mới chưa bị suy giảm hoàn toàn bởi bức xạ. Ngay bây giờ, hình ảnh của bề mặt Europa Europa không đủ độ phân giải cao, nhưng những hình ảnh từ nhiệm vụ Europa Clipper sắp tới sẽ là. Theo ghi nhận của Nordheim:
Khi chúng tôi có được trinh sát của Clip, những hình ảnh có độ phân giải cao - nó sẽ là một bức tranh hoàn toàn khác. Đó là trinh sát Clip thực sự quan trọng.
Nghệ sĩ khái niệm về nhiệm vụ Europa Clip tại Europa. Hình ảnh qua NASA.
Europa Clipper dự kiến sẽ ra mắt vào khoảng đầu những năm 2020 và sẽ là nhiệm vụ đầu tiên trở lại Europa kể từ Galileo. Nó sẽ thực hiện hàng chục con ruồi gần mặt trăng, nghiên cứu cả bề mặt và đại dương bên dưới. Các khái niệm nhiệm vụ cho tàu đổ bộ đi theo Europa Clipper cũng đang được nghĩ ra, sử dụng dữ liệu từ Clipper để chọn một điểm hạ cánh. Cả hai nhiệm vụ sẽ có thể đưa chúng ta đến gần hơn để biết liệu có loại sự sống nào tồn tại trong đại dương tối Europa Europa hay không.
Điểm mấu chốt: Đại dương dưới đáy biển Europa Europa mang đến khả năng trêu ngươi về sự sống ngoài hành tinh ở những nơi khác trong hệ mặt trời của chúng ta. Mặc dù vậy, việc khoan xuyên qua lớp băng dày trên nó để lấy mẫu sẽ rất khó khăn. Nhưng bây giờ nghiên cứu mới cho thấy một tàu đổ bộ trong tương lai có thể chỉ phải cào lên bề mặt, để truy cập bất kỳ phân tử hữu cơ nào được lắng đọng từ đại dương bên dưới, ở những khu vực ít tiếp xúc với bức xạ. Tìm kiếm cuộc sống trên Europa thực sự có thể dễ dàng hơn chúng ta nghĩ.
Nguồn: Bảo tồn sinh học tiềm năng trong lớp dưới bề mặt nông của Europa
Space.com/Via NASA
Thưởng thức EarthSky cho đến nay? Đăng ký nhận bản tin hàng ngày miễn phí của chúng tôi ngày hôm nay!