JUICE: Misja księżyców Jowisza w celu oceny szansy na życie

Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) ma wystrzelić satelitę na Jowisza, co jest jedną z najbardziej ambitnych misji organizacji w historii.

Satelita opuści Ziemię w czwartek w ośmioletnią podróż, aby dotrzeć do głównych księżyców gigantycznej planety.

Istnieją dobre dowody na to, że te lodowe światy – Kallisto, Europa i Ganimedes – zawierają na głębokości oceany ciekłej wody.

Misja ESA ma na celu ustalenie, czy księżyce mogą również mieć warunki niezbędne do podtrzymania życia.

Projekt nosi nazwę Jupiter Icy Moons Explorer lub w skrócie Juice.

Juicy nie szuka życia – nie wysyła zdjęć egzotycznych ryb. Ale może pomóc ustalić, czy warunki w ukrytych oceanach księżyców mają przynajmniej szansę na utrzymanie prostych organizmów mikrobiologicznych.

To nie jest szalony pomysł, mówi profesor Carol Mundell, dyrektor naukowy ESA.

„W każdym ekstremalnym środowisku na Ziemi, niezależnie od tego, czy jest to wysoka kwasowość, wysoka radioaktywność, niska temperatura, wysoka temperatura – znajdujemy życie mikrobiologiczne w jakiejś formie” – powiedziała BBC News.

„Jeśli spojrzysz na (wulkaniczne) otwory wentylacyjne na dnie ziemskich oceanów, wyglądają one nawet jak obce światy. Nie ma powodu, dla którego to życie mikrobiologiczne nie mogłoby istnieć gdzie indziej, gdybyśmy mieli podobne warunki. I to właśnie te warunki chcemy badać z sokiem”.

Misja o wartości 1,6 miliarda euro (1,4 miliarda funtów; 1,7 miliarda dolarów) ma zostać wystrzelona rakietą Ariane-5 z Kourou w Gujanie Francuskiej o godzinie 09:15 czasu lokalnego (13:15 GMT).

Ariane nie ma energii, by wysłać sok bezpośrednio na Jowisza, a już na pewno nie w odpowiednim czasie.

Zamiast tego wyśle ​​statek kosmiczny na trajektorię wokół wewnętrznego układu słonecznego. Seria przelotów w pobliżu Wenus i Ziemi uruchomi grawitację misji w jej zamierzonym miejscu.

Oczekuje się, że układ Jowisza zostanie osiągnięty w lipcu 2031 r.

Juice wykona 35 bliskich przelotów przez księżyce – czasem nawet 400 kilometrów od ich powierzchni – zanim osiedli się na orbicie wokół Ganimedesa.

Statek kosmiczny przewozi w sumie 10 instrumentów. Istnieje kilka kamer, detektorów cząstek i radarów do mapowania cech podpowierzchniowych; Jest nawet lidar, który służy do tworzenia trójwymiarowych map terenu.

Ale to magnetometr wprowadzony przez Wielką Brytanię może dostarczyć niektórych z najbardziej wpływowych danych. Eksperyment zbudowany przez Imperial College London powie nam o ukrytych oceanicznych właściwościach księżyców. W szczególności w przypadku Ganimedesa informacje powinny być dość szczegółowe.

„Poznamy głębokość oceanu, jego zawartość soli, głębokość skorupy nad oceanem i czy ocean styka się ze skalistym płaszczem” – wyjaśnia profesor Michelle Dougherty, główny badacz Imperial’s Magnetometer.

„Tak więc zrozumiemy wewnętrzną strukturę księżyca, a na podstawie obserwacji z innych instrumentów patrzących na powierzchnię będziemy w stanie określić, czy na tej powierzchni znajduje się materia organiczna”.

Ziemia nauczyła nas, że życie wymaga czterech podstawowych składników: wody w stanie ciekłym, pewnego rodzaju składników odżywczych, źródła energii i czasu — dłuższego okresu stabilności, podczas którego biologia może zdobyć przyczółek i ugruntować swoją pozycję.

Od dawna uważaliśmy Marsa za najbardziej prawdopodobnego kandydata na miejsce życia pozaziemskiego, jeśli nie dzisiaj, to w pewnym momencie w odległej przeszłości.

Ale dla astrobiologów – naukowców, którzy badają możliwość życia w innych częściach wszechświata – pokryte lodem księżyce Jowisza i Saturna już zaczynają wzbudzać ich zainteresowanie.

Te światy mogą znajdować się w zimnych, zewnętrznych regionach Układu Słonecznego, z dala od słońca, ale mogą być w stanie zaspokoić tylko wszystkie cztery wejścia – nawet w przypadku dostaw energii. To nie światło i ciepło gwiazdy, ale stała grawitacja ściskająca i popychająca gigantyczne planety oddziałuje na księżyce.

To właśnie wyginanie zapewnia sposób na utrzymanie wody w stanie ciekłym, a także może napędzać wulkaniczne systemy wentylacyjne na dnie oceanów, o których profesor Mundell wspomniał, że według niektórych naukowców mogą być początkiem życia na Ziemi.

„Gdybym się zakładał, prawdopodobnie postawiłbym pieniądze na Europę za obecność żywego życia, które istnieje dzisiaj” – mówi profesor Lewis Dartnell, astrobiolog z University of Westminster. „Szanse na to są znacznie większe niż na znalezienie przetrwałego (żywego) życia na Marsie dzisiaj”.

W przyszłym roku Stany Zjednoczone rozpoczną misję towarzyszącą, znaną jako Clipper. Skoncentruje się na Europie, wykonując 50 lotów, niektóre nawet na odległość 25 km.

Po bliskim przejściu do planetarnego miejsca docelowego zwykle następuje wejście kolejnego statku kosmicznego na orbitę, a następnie kolejna misja próbująca wylądować.

Tak postępuje eksploracja Marsa, gdzie zamierzamy zrobić jeszcze jeden krok – próbując sprowadzić materiał z powrotem na Ziemię do badań laboratoryjnych.

Badania księżyców Jowisza i Saturna nie są zaawansowane w kolejności, ale można sobie wyobrazić projekty jeszcze w tym stuleciu, które mogłyby wylądować na tych niezwykłych zewnętrznych ciałach Układu Słonecznego i próbować wiercić w ich lodowych skorupach i pobierać próbki wód poniżej.

„Gdybyśmy znaleźli dowody życia na księżycach Saturna lub Jowisza, prawie na pewno miałoby to niezależne pochodzenie” – mówi astronom Royal, profesor Sir Martin Rees.

„Będzie to miało ważne przesłanie, że życie – jeśli zaczęło się dwa razy, niezależnie w naszym Układzie Słonecznym – nie może być rzadkim przypadkiem, prawie na pewno istnieje w miliardach miejsc w naszej galaktyce i całkowicie zmienia sposób, w jaki patrzymy na niebo.”