Wetenschap
Krediet:NASA/JPL-Caltech/SETI Institute
Jupiters maan Europa is het meest vloeiende object in het zonnestelsel. Er zijn geen bergen, zeer weinig kraters, en geen valleien. De hoogste kenmerken zijn geïsoleerde massieven tot 500 meter (1640 voet).
Maar het oppervlak is nog steeds van groot belang, zowel visueel als wetenschappelijk. En met een toekomstige missie naar Europa in de maak - mogelijk met een lander - is een gedetailleerde kennis van het oppervlak essentieel. Het kan oppervlaktekenmerken hebben die penitentes worden genoemd, die tot 15 meter (49 t) lang kan zijn, een ernstig gevaar vormen voor elke lander.
Onze beste beelden van Europa zijn van NASA's Galileo-ruimtevaartuig, die Jupiter en zijn manen bezocht van december 1995 tot september 2003. Nu bekijken NASA-wetenschappers enkele van die afbeeldingen, en ze opnieuw te verwerken om een beter beeld van het maanoppervlak te krijgen.
Ook al is Europa het meest vloeiende object in het zonnestelsel dat we kennen, het is geen landingsbaan. Het oppervlak heeft veel textuur, in de vorm van richels, Drempels, en scheuren. Het vinden van een geschikte landingsplaats is een uitdaging, hoewel de landing er niet is waar deze nieuwe afbeeldingen per se over gaan.
NASA/JPL heeft zojuist een galerij gepubliceerd met drie opnieuw bewerkte afbeeldingen van verschillende locaties op Europa, met een focus op een terreintype genaamd Chaos Terrain.
Deze kaart van Europa toont de locaties waar elk van de drie nieuwe afbeeldingen is gemaakt. Samen, ze laten een verscheidenheid aan functies op de maan zien:kriskras door elkaar lopende banden, een Chaos Transitie regio, en een Chaos-regio in de buurt van Agenor Linea-functies. De drie beelden werden gemaakt door Galileo tijdens zijn achtste gerichte flyby van Jupiters maan Europa, en zijn opnieuw verwerkt voor betere details. Krediet:NASA/JPL-Caltech
De drie nieuwe afbeeldingen focussen op drie locaties, allemaal met Chaos Terrein:Chaos Transition, Kruisende banden, en Chaos Terrein in de buurt van Agenor Lineae.
"We hebben met deze resolutie maar een heel klein deel van Europa's oppervlak gezien. Europa Clipper zal dat enorm vergroten, " zei planetaire geoloog Cynthia Phillips van NASA's Jet Propulsion Laboratory, een divisie van Caltech in Pasadena. Als wetenschappelijk medewerker van het Europa-project, ze leidt een langlopend onderzoeksproject om beelden van de maan opnieuw te analyseren.
Galileo heeft deze beelden in 1998 langs een lengtegraad op Europa vastgelegd. Slechts enkele ervan hebben een hoge resolutie, en het zijn afbeeldingen in grijstinten. Die afbeeldingen met hoge resolutie onthullen kenmerken die zo klein zijn als 460 meter (500 yards) breed. Maar zoals Philips opmerkte, slechts een klein deel van Europa's oppervlak is in hoge resolutie afgebeeld.
Deze afbeelding van een gebied genaamd Chaos Transition toont blokken die zijn verplaatst en richels die mogelijk verband houden met hoe de korst breekt door de zwaartekracht van Jupiter. Afbeelding tegoed:NASA/JPL-Caltech/SETI Institute
Met deze herverwerking, beeldtechnici gebruikten de grijswaardenafbeeldingen met hoge resolutie en combineerden ze met kleurenafbeeldingen met een lagere resolutie. Ze brachten de kleur van de afbeeldingen met een lage resolutie nauwgezet in kaart op de afbeeldingen met een hoge resolutie. Dat stelt wetenschappers in staat om oppervlaktekenmerken van verschillende kleuren te benadrukken.
Het oppervlak van Europa bevat veel van wat Chaos Terrein wordt genoemd. Dat is waar oppervlaktekenmerken zoals vlaktes, richels, en scheuren zijn allemaal door elkaar gegooid, chaotisch overkomen. De functies werden verplaatst en door elkaar gegooid voordat ze op hun plaats bevroor. Andere lichamen zoals Pluto, Mars, en Mercurius hebben ook Chaos Terrain.
Er is veel wetenschappelijk debat over het oppervlak van Europa, en wat het Chaos Terrein veroorzaakt. Impactgebeurtenissen waarbij het botslichaam het ijsoppervlak binnendringt in een vloeibare korst, is een mogelijkheid. Of misschien komt het door de verhitting en uitrekking van de zwaartekracht van Jupiter op Europa, en hoe de ondergrondse oceanen daarop reageren. Wetenschappers denken dat de lijnen van Europa worden veroorzaakt door uitbarstingen van warm water, en die lijnen lijken op scheuren tussen tektonische platen.
Deze afbeelding is van een gebied dat Crisscrossing Bands wordt genoemd. Er kunnen zich ribbels vormen wanneer een scheur in het oppervlak herhaaldelijk opent en sluit. In tegenstelling tot, de hier getoonde gladde banden vormen waar een scheur horizontaal uit elkaar blijft trekken, het produceren van grote, breed, relatief vlakke kenmerken. De beeldresolutie is 223 meter (244 yards) per pixel, en deze afbeelding toont een gebied van ongeveer 285 kilometer (180 mijl) breed. Krediet:NASA/JPL-Caltech/SETI Institute
Kriskrasende Bands-gebieden bestaan uit zowel richels als scheuren. Een nok is waarschijnlijk het gevolg van het herhaaldelijk openen en sluiten van scheuren. Het is een beetje zoals hoe bergen zich vormen op aarde, wanneer twee platen tegen elkaar drukken.
Een scheur is een gladder gebied, gemaakt wanneer een gebied horizontaal uit elkaar trekt. Deze zijn breed, vlakke gebieden, waar water in de opening kan stromen en opnieuw kan bevriezen, nieuwere gladde oppervlakken vormen.
Deze 20 jaar oude beelden blijken kritischer dan Galileo-missieplanners misschien dachten. Met alle vooruitgang in beeldverwerking sinds de lancering van de sonde in 1989, een nieuwe generatie missieplanners is in staat om meer informatie uit deze beelden te halen.
NASA is van plan zijn Europa Clipper-ruimtevaartuig ergens in de jaren 2020 naar Europa te sturen. Het zal niet echt op de maan landen, maar het zal in een baan om Jupiter draaien, en voer close-by's van Europa uit. Deze opnieuw verwerkte beelden van het Europan-oppervlak zullen missieplanners helpen zich voor te bereiden.
Deze afbeelding toont chaosterrein waar blokken materiaal zijn verschoven, gedraaid, gekanteld en opnieuw ingevroren. Wetenschappers gebruiken dit als een puzzel voor aanwijzingen over hoe het oppervlak is veranderd. Het gebied wordt Chaos Near Agenor Linea genoemd vanwege de nabijheid van de brede band met die naam onderaan de afbeelding. Krediet:NASA/JPL-Caltech/SETI Institute
De Europa Clipper is niet de enige missie gericht op Europa. Europa intrigeert door de warme, zoute oceaan die zich waarschijnlijk onder het ijzige oppervlak bevindt. Zou daar leven zijn? Dat is de overkoepelende vraag die de missie drijft.
Ook de European Space Agency is geïnteresseerd in Europa. Hun Jupiter Icy Moons Exploer (JUICE) missie is voornamelijk gericht op Jupiters maan Ganymedes, maar zal twee fly-by's van Europa uitvoeren. Het zal in 2022 gelanceerd worden en in 2029 bij Jupiter aankomen. Het zal daar drie jaar blijven.
Die missies zullen ons begrip van de vreemde maan vergroten, met ijsdoordringende radar en andere instrumenten. Maar wat we allemaal echt willen zien is een lander, misschien zelfs een die door het ijs zou kunnen tasten om de ondergrondse oceaan te bemonsteren. De meest extravagante hiervan zou een lander zien aankomen op het oppervlak van Europa, gebruik dan kernenergie om in de oceaan te smelten, waar een sonde zou worden vrijgegeven.
Artistieke weergave van de Europa "tunnelbot". Dit concept omvatte een lander en een nucleair aangedreven robot die door Europa's ijs in de oceaan tunnelde. Krediet:Alexander Pawlusik, LERCIP Stageprogramma NASA Glenn Research Center
NASA's voorgestelde Europa Lander-missie is op dit moment een concept, met een aanvankelijke voorgestelde lanceringsdatum van 2025. Het zou een vervolgmissie zijn naar de Europa Clipper. De missie Europa Lander is gericht op het detecteren van biosignaturen op het oppervlak van de maan. Hoewel de Lander niet door het ijs zou boren of iets dergelijks, het hoeft misschien niet. De activiteit van Europa zou kunnen betekenen dat er regelmatig grondwater op het oppervlak wordt afgezet, klaar om te worden bemonsterd.
Ook al is Europa miljarden jaren oud, het gladde oppervlak is waarschijnlijk erg jong in geologische termen. NASA zegt dat de oppervlaktekenmerken gemiddeld tussen de 40 miljoen en 90 miljoen jaar oud zijn. Dat jonge oppervlak is nog een fascinerend kenmerk van de ijzige maan.
Ook al hebben we veel geleerd over Europa, het blijft een puzzel. We zullen waarschijnlijk een paar jaar moeten wachten voordat deze nieuwe missies een deel van die puzzel oplossen. Ondertussen, we kunnen naar deze beelden kijken en ons afvragen.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com