Para ilmuwan telah menemukan dalam data yang dikumpulkan oleh stasiun antarplanet Galileo 20 tahun lalu, bukti baru keberadaan geyser air di bulan es Jupiter di Europa. Artikel tersebut dipublikasikan di jurnal Nature, dijelaskan secara singkat dalam siaran pers di situs NASA.
Europa adalah bulan terkecil dari empat bulan terbesar Jupiter, yang disebut bulan Galilea. Radiusnya 200 kilometer kurang dari radius Bulan, dan orbitnya sekitar 670 ribu kilometer dari raksasa gas. Ketertarikan khusus pada benda langit ini muncul pada akhir 1990-an, ketika keberadaan samudra subglasial diprediksi berdasarkan analisis medan magnet satelit yang dilakukan oleh Galileo. Diasumsikan bahwa lautan berada di bawah 25 kilometer es, dan kedalamannya mencapai ratusan kilometer. Laut di Europa tidak membeku karena pemanasan interior satelit, yang muncul di bawah pengaruh gaya pasang surut Jupiter. Selain itu, para ilmuwan mengemukakan adanya aktivitas panas bumi di dasar laut, yang mungkin merupakan kondisi yang cukup bagi munculnya kehidupan.
Salah satu bukti keberadaan lautan di Europa adalah geyser yang mengeluarkan uap air, yang terekam oleh teleskop Hubble pada 2012, 2014, dan 2016. Ejeksi terdeteksi di wilayah ekuator dan kutub selatan satelit, dengan ketinggian hingga 200 kilometer dan memiliki karakter tidak stabil - aktivitas terbesar diamati ketika satelit berada sejauh mungkin dari Jupiter. Namun, penemuan ini dibuat pada batas kemampuan teleskop dan astronom ingin mendapatkan bukti keberadaan geyser in situ.
Para astronom yang dipimpin oleh Xianzhe Jia mengklaim telah menemukan bukti tersebut dengan menganalisis data yang dikumpulkan oleh magnetometer dan instrumen PWS (Plasma Wave Spectrometer) di pesawat ruang angkasa Galileo selama dua penerbangan jarak dekat di atas ekuator dan Eropa selatan pada tahun 1997 dan 2000 tahun. Selama penerbangan ini, jarak minimum dari pesawat ruang angkasa ke permukaan es dari satelit hampir 200 kilometer, yang saat ini merupakan rekor terendah.
Data magnetometer Galileo diperoleh selama penerbangan dekat pada bulan Desember 1997 di atas Eropa dan perbandingannya dengan model.
Data dari instrumen PWS Galileo diperoleh selama penerbangan dekat pada Desember 1997 di atas Eropa, dan dinamika yang dihitung dari perubahan kepadatan plasma.
Selama penerbangan di atas wilayah ekuator Eropa pada bulan Desember 1997, kira-kira satu menit sebelum melewati titik terdekat ke permukaan satelit, magnetometer mencatat perubahan kekuatan medan magnet sebesar ratusan nanotast dalam 16 detik. Pada saat ini, instrumen PWS mencatat perubahan lokal pada medan listrik dan kerapatan elektron plasma yang mengelilingi peralatan. Untuk menguji apakah fenomena tersebut dapat dikaitkan dengan lewatnya perangkat melalui obor air (atau bulu) dari geyser, para astronom membangun model magnetohidrodinamik tiga dimensi yang menggambarkan efek ejeksi pada properti plasma dan medan di sekitar satelit. Simulasi melacak perilaku ion O + (perwakilan plasma magnetosfer), O2 + (perwakilan ion yang berasal dari permukaan Europa) dan plasma elektron,dan memperhitungkan proses ionisasi, pengisian ulang, dan rekombinasi di atmosfer Eropa, serta parameter emisi air yang diperoleh selama pengamatan oleh teleskop yang berbeda. Diasumsikan bahwa bentuk dan struktur emisi di Europa mirip dengan emisi geyser di bulan Saturnus, Enceladus.
Perkiraan lokasi pelepasan air dari permukaan Europa yang tercatat selama penerbangan dekat Galileo pada Desember 1997.
Video promosi:
Hasilnya, ternyata model tersebut mendeskripsikan data observasi dengan baik dan memungkinkan kita untuk membatasi area sumber asap, yang melaluinya Galileo terbang pada Desember 1997. Dalam kasus close flyby pada tahun 2000, data pengamatan tentang perubahan medan magnet tidak dapat diinterpretasikan sebagai efek ejeksi geyser. Temuan ini menyoroti nilai pengumpulan data pada jarak pendek dari atau di permukaan satelit. Tantangan ini menghadapi misi generasi baru ke sistem Jupiter - Europa Clipper, Jupiter Icy Moon Explorer, dan Joint Europa Mission, yang diharapkan diluncurkan pada awal 2020-an.
Alexander Voytyuk
