O misiune de 5 miliarde de dolari către o lume de gheață pe care ar putea exista viață. De ce sonda Europa Clipper de la NASA este un pariu excepțional

Una dintre cele mai palpitante misiuni interplanetare din istoria NASA va fi lansată peste câteva zile, iar o sondă de mari dimensiuni va călători șase ani și jumătate până la satelitul Europa al lui Jupiter. Sub stratul gros de gheață al Europei se află un ocean subteran ce ar putea conține forme de viață. Cea mai mare sondă pe care NASA o trimite vreodată într-o misiune planetară vrea să afle dacă Europa poate găzdui condiții propice vieții.

Satelitul Europa este mai mică decât Luna noastră, dar are o suprafață mult mai netedă, fiind un corp ceresc cu foarte puține denivelări, fiindcă nu pare să aibă munți sau cratere. Pe scoarța Europei se găsesc semne distinctive sub forma unor dungi întunecate, care ar putea fi creste formate din erupțiile de gheață dintr-o etapă timpurie a existenței sale.

Europa Clipper și un ocean misterios dintr-o lume înghețată și îndepărtată

Sonda interplanetară Europa Clipper va fi lansată cel devreme în 10 octombrie 2024, cu o rachetă Falcon Heavy a SpaceX de la Kennedy Space Center, Florida. Sonda va ajunge la Jupiter Europa în aprilie 2030 și va începe survolurile Europei în primăvara lui 2031. Europa Clipper are 24 de motoare.

Este cea mai mare sondă pe care NASA o trimite vreodată într-o misiune planetară, având nouă instrumente științifice de măsurare (spectrometre, camere, radar, senzori), inclusiv un „experiment gravitațional” care va investiga oceanul de sub gheața de la suprafața Europei. Cu panourile solare extinse, lungimea sondei Europa Clipper este de 30 metri. Sonda va avea la lansare o greutate de 6 tone, dintre care peste 40% combustibil.

Pentru că sonda va ajunge și la 25 km de suprafața satelitului jovian, va furniza cele mai detaliate imagini cu Europa de până acum, așa că cercetătorii speră că vor fi trimise și fotografii cu gheizere. Radarele de ultimă generație vor putea afla ce se găsește sub gheața satelitului jupiterian și ar putea detecta „buzunare” ascunse cu apă lichidă.

Este prima oară când NASA trimite o sondă către o lume înghețată care are și oceane sub stratul gros de gheață. Planul indică executarea a câtorva zeci de survoluri ale Europei în decurs de trei ani.

Acum câțiva ani, obiectivul era ca sonda să fie lansată în 2022 dar, ca la orice misiune spațială complicată, apar întârzieri. Au fost probleme tehnice și în 2024, dar s-a reușit rezolvarea lor. Foarte mulți cercetători au susținut trimiterea unei sonde către Europa încă dinainte de anul 2000. Costul misiuni trece de 5 miliarde dolari, inițial fiind ceva mai mic. Lucrul la misiune a început în mai 2015.

În martie 2022, NASA anunța că misiunea va costa cu peste 700 milioane dolari mai mult decât era prevăzut.

În aprilie 2023 și Agenția Spațială Europeană a trimis o sondă către lunile lui Jupiter, într-o călătorie de opt ani.

Clipper vrea să afle dacă Europa poate găzdui condiții propice vieții și sonda va purta cu ea camere video și spectrometre care vor realiza imagini la super-rezoluție cu suprafața satelitului jupiterian înghețat, pentru a-i determina compoziția. Sonda NU va asoliza pe Europa.

Un radar foarte performant va măsura grosimea stratului de gheață și va încerca să afle dacă există acolo lacuri subglaciare precum cele din Antarctica. Sonda va trece de zeci de ori pe lângă Europa, la altitudini cuprinse între 25 și 2.700 km.

Europa este un loc unde ar putea exista viață, fiindcă are două elemente cheie pentru dezvoltarea și conservarea vieții: apă și energie derivată din căldură. Un al treilea element mai este necesar: substanțele chimice organice, iar aici pot fi luate ca exemple medii de pe Pământ unde trăiesc așa-numitele extremofile, organisme ce supraviețuiesc și chiar prosperă în medii întunecate, reci și uneori cu înaltă presiune.

Europa – Apă lichidă, roci și o sursă de energie

Pe gigantele gazoase nu poate exista viață, mai ales că nu au nicio suprafață solidă pe care viața să evolueze, nu au apă și hidrocarburi și sunt și extrem de reci, fiind departe de Soare. Sateliții acestor gigante gazoase i-au uimit însă pe astronomi, un caz extrem de interesant fiind Titan, unul dintre sateliții lui Saturm.

„Astronomii au fost entuziasmați când au descoperit că sub gheața care acoperă Europa s-ar putea afla un ocean de apă lichidă. S-a estimat că ar avea de două-trei ori volumul oceanelor de pe Pământ – oceanele noastre se află doar la suprafață, în timp ce oceanele de pe Europa alcătuiesc cea mai mare parte a interiorului”, scrie Michio Kaku în cartea „Viitorul omenirii”.

El explică de ce ideea că ar putea exista apă lichidă în zona gigantelor gazoase a dus la rescrierea manualelor de astronomie: dacă există apă lichidă pe Europa înseamnă că există o sursă de energie care poate face viața posibilă și în cele mai întunecate regiuni ale spațiului.

Dacă există apă lichidă vine rapid întrebarea: de unde a provenit căldura care a topit gheața? Era clar că Soarele aflat la peste 800 milioane km nu are cum să topească gheața, așa că a trebuit luată în calcul o altă sursă potențială de energie: forțele mareice.

Michio Kaku explică: „Gravitația de pe Jupiter este atât de mare încât poate să dilate și să comprime Europa. În timp ce se rotește pe orbita planetară, satelitul se rostogolește și se rotește în jurul axei, astfel încât umflătura provocată de maree este în continuă mișcare. Contractarea și dilatarea pot provoca o frecare intensă în nucleul satelitului când roca este comprimată, iar căldura generată de această frecare este suficientă pentru a topi o bună parte din pătura de gheață”

Louisa Preston scrie în cartea „Extratereștrii – Ce spune știința despre viața în univers” (volum editat de Jim al Khalili) că Europa, la prima vedere, nu arată deloc prea atrăgător pentru viață fiindcă, deși este formată din roci ce conțin silicat, la fel ca Terra, satelitul este acoperit cu un strat neted și gros de apă înghețată.

În plus, nu doar că Europa este mereu bombardată de radiații ionizante, din cauza magnetosferei lui Jupiter, dar temperatura la suprafață este cuprinsă între -187 și -141 grade. Evident că viața microbiană nu se poate dezvolta la așa temperaturi care sunt cauzate de depărtarea de Soare (800 milioane km, față de 149 milioane km la cât este Pământul).

Din cauza depărtării de Soare, pe Europa lumina solară este de 25 de ori mai slabă decât pe Terra.

Ideea este că gheața de la suprafață nu este, în sine, un mediu ce ar putea găzdui viața, dar ea ar putea oferi suficientă protecție împotriva bombardamentului ionizant și viața ar putea exista mult mai în adâncuri, unde temperatura poate fi mai acceptabilă.

„Așa cum un strat de gheață peste un iaz izolează apa de dedesubt, menținând-o în stare lichidă și permițând vieții acvatice să supraviețuiască, crusta înghețată de pe Europa își protejează oceanul, ajutându-l să se încălzească suficient pentru a rămâne lichid, în ciuda distanței mari față de Soare”, explică Preston.

Deși s-ar putea crede că acest ocean cu apă sărată este mic, adevărul este altul: Europa, fiind cam cât Luna, are un ocean cu volum dublu de apă decât toate oceanele terestre puse la un loc.

Europa în cifre

Dimensiunea: de 4,1 ori mai mică decât Terra și puțin mai mică decât Luna
Anul descoperirii: 1610
Suprafața: 30 milioane kmp (de 17 ori mai puțin decât Terra)
Diametrul la ecuator: 3.100 km
Distanța față de Jupiter: 671.000 km

Crusta de gheață are o grosime undeva între 15 și 25 km, în timp ce adâncimea oceanului sărat este estimată a fi undeva pe la 60 – 150 km.

De unde vine numele? Europa este, în mitologia greacă, fiica regelui fenician Agenor, fată pe care Zeus, transformat într-un superb taur alb, o răpește și o duce în insula Creta.