עוד ראיות למים במערכת השמש

השאלה הגדולה והמסקרנת לגבי אירופה, אחד מירחיו הגדולים של כוכב הלכת צדק, היא אם יש מים נוזליים מתחת לשכבת הקרח החיצונית שלו, ואם כן – האם הסביבה המימית הזו עשויה לקיים חיים? התשובה שכולם (כמעט) רוצים לקבל – חיובית, כמובן – מקבלת כעת חיזוק נוסף בזכות ניתוח חדש של נתונים ישנים.

סילוני אדים

אירופה הוא הקטן מבין ארבעת הירחים הגדולים של כוכב הלכת צדק. קוטרו קטן מעט משל הירח שלנו, ושטח הפנים שלו מכוסה קרח בוהק. מדענים מעריכים כי מתחת לשכבת הקרח הזו יש אוקיינוס של מי מלח במצב נוזלי, ועל פי החישובים שלהם כמות המים באוקיינוס הזה כפולה מאשר בכדור הארץ. ההערכות האלה מתבססות בעיקר על נתונים של החללית גליליאו, שחקרה את צדק וירחיו הגדולים במשך שמונה שנים, מ-1995 עד 2003. ניתוח צילומים של אירופה שהעבירה החללית הראה תנועות של גושי קרח ענקיים, המעידות ככל הנראה שהם ניתקים זה מזה כשמים חמים יותר מגיעים מפנים הירח אל פניו, וגורמים לשבירה של משטח הקרח החיצוני עד שהם מתקררים וקופאים.

חיזוק נוסף להערכה שיש מים נוזליים באירופה התקבל מתצפיות של טלסקופ החלל האבל שפורסמו בתחילת 2017. החוקרים זיהו בצילומים מה שנראה כמו סילוני אדים עצומים הנפלטים מפני השטח של הירח, ומיתמרים לגובה 200 קילומטר. ההערכה שאכן מדובר בסילוני אדים קיבלה אישוש נוסף כשסילונים כאלה צולמו באותו מקום בדיוק בהפרש של שנתיים, וכאשר בחינה של מפות תרמיות שנעשו על פי צילומים של גליליאו העלו כי אחת הנקודות החמות על פני אירופה, שקודם לא היה לה הסבר, מזוהה עם מה שנראה כמו סילון אדים כזה.

הממצאים המחזקים את הסברה שאכן יש אוקיינוס נוזלי באירופה פורסמו אשתקד לצד ממצאים המעידים על אוקיינוס כזה מתחת לשכבת הקרח של אנקלדוס, אחד מירחיו הגדולים של כוכב הלכת שבתאי. במקרה זה מדובר בממצאים של החללית קסיני, שחלפה בתוך סילון האדים, ניתחה את הרכבו ואכן זיהתה שמדובר בסילוני אדים של מים מלוחים. פרסום הממצאים משני הירחים עורר עניין תקשורתי רב ותקווה כי אותם מים נוזליים עשויים לאפשר קיום חיים. אלו יהיו אמנם סביבות קיצוניות לפי הסטנדרטים שלנו, אך בסביבות ימיות דומות על כדור הארץ, בעומק האוקיינוסים, אפשר למצוא מיקרואורגניזמים מסוימים.

נקודות מטושטשות בצילום של עצם מרוחק. סילוני האדים כפי שנראו בצילומים של האבל בהפרש של שנתיים | מקור: NASA

תוצאות מכריעות

צוות חוקרים מאוניברסיטת מישיגן בראשות שיאנז'ה ג'יה (Jia) החליט לשוב אל הנתונים של גליליאו בעקבות הרצאה ששמעו על הממצאים של האבל. בזמן המשימה של גליליאו החוקרים לא חשבו לחפש סילונים של אדי מים הבוקעים מפני השטח של אירופה, אבל אחד המקומות שהזכירה המרצה נשמע להם מוכר, ובדיקה קצרה העלתה כי באחד המעברים הקרובים ביותר ליד אירופה, ב-1997, חלפה החללית גליליאו במרחק של כ-200 קילומטרים בלבד מפני הירח, בדיוק באזור שבו נמצא כנראה אחד הסילונים.

החללית גליליאו, ששוגרה ב-1989, לא תוכננה למדוד את ההרכב הכימי של האדים כפי שעשתה קסיני במעבריה סמוך לירחי שבתאי. אבל לשתי החלליות היו מכשירים דומים אחרים, וניתוח הנתונים של קסיני איפשר לחוקרים לזהות מאפיינים פיזיקליים נוספים של סילוני האדים האלה. החומר הנפלט בסילונים עובר יינון, כלומר הופך ליונים – אטומים טעונים במטען חשמלי – מה שגורם להפרעה מקומית בשדה המגנטי של הירח. החוקרים ניתחו את המדידות של גליליאו ומצאו שם הפרעה מגנטית דומה מאוד לזו שנמדדה בסילונים של קסיני.

בשלב הבא בדקו החוקרים את הממצאים של מכשיר נוסף, ספקטרומטר גלי פלזמה, המודד כיצד אותם חלקיקים טעונים משפיעים על הגזים סביבם באטמוספרה של אירופה. החוקרים יצרו מודל של גלי הפלזמה בסילון מים הנפלט לאטמוספרה של אירופה, וכשהשוו את הנתונים למדידות של גליליאו, הממצאים תמכו מאוד בהשערה שאכן מדובר בסילוני מים.

כדי לתת תוקף נוסף לבדיקה שלהם, יצרו החוקרים מודל ממוחשב של סילון המים והוסיפו את הנתונים מהצילומים של טלסקופ האבל, שמהם אפשר לאמוד את גודלו של הסילון. הנתונים של המודל הזה עלו גם הם בקנה אחד עם ממצאי המגנטיוּת וגלי הפלזמה, וחיזקו את ההשערה שאכן מדובר בסילון של אדי מים. הממצאים מתפרסמים בכתב העת Nature Astronomy.

"יש עכשיו יותר מדי ראיות מכדי לשלול את האפשרות שיש סילוני אדים על אירופה", אמר החוקר רוברט פפלרדו (Pappalardo) ממעבדת ההנעה הסילונית של נאס"א בהודעה לעיתונות על המחקר. "התוצאות האלה גורמות לסילונים להיראות אמיתיים הרבה יותר, ומבחינתי אלה תוצאות מכריעות. אלה כבר לא נקודות מטושטשות בצילום של עצם מרוחק".

פפלרדו הוא המדען הראשי של משימת Europa Clipper, חללית לא מאוישת שנאס"א וסוכנות החלל האירופית אמורות לשגר בתחילת העשור הבא כדי לחקור את צפונותיו של אירופה, ולבדוק אם אכן יש בו מים נוזליים ותנאים לקיום חיים. "אם הסילונים אכן קיימים אנו יכולים לדגום ישירות את החומר הנפלט מתוך אירופה, ולברר בקלות יחסית אם הירח מכיל את הרכיבים הדרושים לקיום חיים", הוא אמר. "זו התמונה הגדולה שאנו רוצים לראות במשימה שלנו".

צפו בסרטון של נאס"א על הממצאים מאירופה ומשימת Europa Clipper (באנגלית):