Европа светится: радиация делает яркое число на спутнике Юпитера
Когда ледяной, заполненный океаном спутник Европа вращается вокруг Юпитера, он выдерживает непрекращающиеся удары радиации. Юпитер днем и ночью наполняет поверхность Европы электронами и другими частицами, окутывая ее высокоэнергетическим излучением. Но поскольку эти частицы ударяют по поверхности Луны, они также могут делать что-то потустороннее: заставляя Европу светиться в темноте.
Новое исследование, проведенное учеными из Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии, впервые подробно описывает, как будет выглядеть свечение и что оно может раскрыть о составе льда на телескопе Европы. поверхность . Различные солевые соединения по-разному реагируют на излучение и излучают свой неповторимый мерцание. Невооруженным глазом это свечение будет иногда слегка зеленым, иногда слегка голубым или белым и с разной степенью яркости, в зависимости от материала.
Ученые используют спектрометр, чтобы разделить свет на длины волн и связать отдельные «сигнатуры» или спектры с различными составами льда. Большинство наблюдений с использованием спектрометра на такой луне, как Европа, производятся с использованием отраженного солнечного света на дневной стороне Луны, но эти новые результаты показывают, как Европа будет выглядеть в темноте.
«Мы смогли предсказать, что это ночное сияние льда может предоставить дополнительную информацию о составе поверхности Европы. То, как этот состав меняется, может дать нам ключ к пониманию того, есть ли в Европе условия, подходящие для жизни», - сказал Мурти Гудипати из JPL, ведущий автор работы, опубликованной в ноябре . 9 в Природа Астрономия .
Это потому, что на Европе находится огромный внутренний океан, который может просачиваться на поверхность через толстую ледяную корку Луны. Анализируя поверхность, ученые могут больше узнать о том, что находится под ней.
Сияющий свет
На основании предыдущих наблюдений ученые пришли к выводу, что поверхность Европы может состоять из смеси льда и общеизвестных на Земле солей, таких как сульфат магния (английская соль) и хлорид натрия (поваренная соль). Новое исследование показывает, что включение этих солей в водяной лед в европейских условиях и облучение его радиацией дает свечение.
Это не было неожиданностью. Легко представить светящуюся облученную поверхность. Ученые знают, что блеск вызван энергичными электронами, проникающими через поверхность и возбуждающими молекулы под ней. Когда эти молекулы расслабляются, они выделяют энергию в виде видимого света.
«Но мы никогда не думали, что увидим то, что в итоге увидим», - сказала Брайана Хендерсон из JPL, соавтор исследования. «Когда мы пробовали новую ледяную композицию, свечение выглядело иначе. И мы все просто смотрели на него некоторое время, а потом сказали:« Это новое, верно? Это определенно другое свечение? » Поэтому мы направили на него спектрометр, и у каждого типа льда был свой спектр ".
Чтобы изучить лабораторный макет поверхности Европы, команда JPL построила уникальный инструмент под названием Ice Chamber для Испытания высокоэнергетических электронов и радиационной среды Европы (ICE-HEART). Они доставили ICE-HEART на установку для пучка электронов высокой энергии в Гейтерсбурге, штат Мэриленд, и начали эксперименты, имея в виду совершенно другое исследование: увидеть, как органический материал под льдом Европы будет реагировать на взрывы радиации.
Они не ожидали увидеть изменения в самом свечении, связанные с разными составами льда. Это было, как называли авторы, интуитивная интуиция.
«Наблюдение за рассолом хлорида натрия со значительно более низким уровнем свечения было моментом« ага », который изменил ход исследования», - сказал Фред Бейтман, соавтор статьи. Он помог провести эксперимент и доставил пучки излучения на образцы льда в Медицинском промышленном радиационном центре Национального института стандартов и технологий в Мэриленде.
Луна, которая видна в темном небе, может показаться необычной; мы видим нашу собственную Луну, потому что она отражает солнечный свет. Но свечение Европы вызвано совершенно другим механизмом, говорят ученые. Представьте себе луну, которая непрерывно светится даже на своей ночной стороне - стороной, обращенной от Солнца.
«Если бы Европа не находилась под этим излучением, она выглядела бы так, как наша луна выглядит для нас - темной на затененной стороне», - сказал Гудипати. «Но поскольку его бомбардирует Излучение Юпитера, оно светится в темноте».
Планируемая к запуску в середине 2020-х годов, предстоящая флагманская миссия НАСА Europa Clipper будет наблюдать поверхность Луны во время многократных облетов во время орбиты Юпитера. Ученые миссии изучают выводы авторов, чтобы оценить, можно ли обнаружить свечение с помощью научных инструментов космического корабля. Возможно, что информация, собранная космическим кораблем, может быть сопоставлена с измерениями в новом исследовании, чтобы идентифицировать соленые компоненты на поверхности Луны или сузить то, чем они могут быть.
«Нечасто вы в лаборатории и говорите:« Мы можем найти это, когда доберемся туда », - сказал Гудипати. «Обычно все наоборот - вы идете туда, находите что-то и пытаетесь объяснить это в лаборатории. Но наше предсказание восходит к простому наблюдению, и в этом и состоит наука».
Такие миссии, как Europa Clipper, помогают вносить свой вклад в область астробиологии, междисциплинарные исследования переменных и условий далеких миров, в которых может быть жизнь в том виде, в каком мы ее знаем. Хотя Europa Clipper не является миссией по обнаружению жизни, она проведет детальную разведку Европы и выяснит, может ли ледяная луна с ее подводным океаном поддерживать жизнь. Понимание пригодности Европы для жизни поможет ученым лучше понять, как развивалась жизнь на Земле, и потенциал для поиска жизни за пределами нашей планеты.
Источник
Похожие новости
Когда ледяной, заполненный океаном спутник Европа вращается вокруг Юпитера, он выдерживает непрекращающиеся удары радиации. Юпитер днем и ночью наполняет поверхность Европы электронами и другими частицами, окутывая ее высокоэнергетическим излучением. Но поскольку эти частицы ударяют по поверхности Луны, они также могут делать что-то потустороннее: заставляя Европу светиться в темноте.
Новое исследование, проведенное учеными из Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии, впервые подробно описывает, как будет выглядеть свечение и что оно может раскрыть о составе льда на телескопе Европы. поверхность . Различные солевые соединения по-разному реагируют на излучение и излучают свой неповторимый мерцание. Невооруженным глазом это свечение будет иногда слегка зеленым, иногда слегка голубым или белым и с разной степенью яркости, в зависимости от материала.
Ученые используют спектрометр, чтобы разделить свет на длины волн и связать отдельные «сигнатуры» или спектры с различными составами льда. Большинство наблюдений с использованием спектрометра на такой луне, как Европа, производятся с использованием отраженного солнечного света на дневной стороне Луны, но эти новые результаты показывают, как Европа будет выглядеть в темноте.
«Мы смогли предсказать, что это ночное сияние льда может предоставить дополнительную информацию о составе поверхности Европы. То, как этот состав меняется, может дать нам ключ к пониманию того, есть ли в Европе условия, подходящие для жизни», - сказал Мурти Гудипати из JPL, ведущий автор работы, опубликованной в ноябре . 9 в Природа Астрономия .
Это потому, что на Европе находится огромный внутренний океан, который может просачиваться на поверхность через толстую ледяную корку Луны. Анализируя поверхность, ученые могут больше узнать о том, что находится под ней.
Сияющий свет
На основании предыдущих наблюдений ученые пришли к выводу, что поверхность Европы может состоять из смеси льда и общеизвестных на Земле солей, таких как сульфат магния (английская соль) и хлорид натрия (поваренная соль). Новое исследование показывает, что включение этих солей в водяной лед в европейских условиях и облучение его радиацией дает свечение.
Это не было неожиданностью. Легко представить светящуюся облученную поверхность. Ученые знают, что блеск вызван энергичными электронами, проникающими через поверхность и возбуждающими молекулы под ней. Когда эти молекулы расслабляются, они выделяют энергию в виде видимого света.
«Но мы никогда не думали, что увидим то, что в итоге увидим», - сказала Брайана Хендерсон из JPL, соавтор исследования. «Когда мы пробовали новую ледяную композицию, свечение выглядело иначе. И мы все просто смотрели на него некоторое время, а потом сказали:« Это новое, верно? Это определенно другое свечение? » Поэтому мы направили на него спектрометр, и у каждого типа льда был свой спектр ".
Чтобы изучить лабораторный макет поверхности Европы, команда JPL построила уникальный инструмент под названием Ice Chamber для Испытания высокоэнергетических электронов и радиационной среды Европы (ICE-HEART). Они доставили ICE-HEART на установку для пучка электронов высокой энергии в Гейтерсбурге, штат Мэриленд, и начали эксперименты, имея в виду совершенно другое исследование: увидеть, как органический материал под льдом Европы будет реагировать на взрывы радиации.
Они не ожидали увидеть изменения в самом свечении, связанные с разными составами льда. Это было, как называли авторы, интуитивная интуиция.
«Наблюдение за рассолом хлорида натрия со значительно более низким уровнем свечения было моментом« ага », который изменил ход исследования», - сказал Фред Бейтман, соавтор статьи. Он помог провести эксперимент и доставил пучки излучения на образцы льда в Медицинском промышленном радиационном центре Национального института стандартов и технологий в Мэриленде.
Луна, которая видна в темном небе, может показаться необычной; мы видим нашу собственную Луну, потому что она отражает солнечный свет. Но свечение Европы вызвано совершенно другим механизмом, говорят ученые. Представьте себе луну, которая непрерывно светится даже на своей ночной стороне - стороной, обращенной от Солнца.
«Если бы Европа не находилась под этим излучением, она выглядела бы так, как наша луна выглядит для нас - темной на затененной стороне», - сказал Гудипати. «Но поскольку его бомбардирует Излучение Юпитера, оно светится в темноте».
Планируемая к запуску в середине 2020-х годов, предстоящая флагманская миссия НАСА Europa Clipper будет наблюдать поверхность Луны во время многократных облетов во время орбиты Юпитера. Ученые миссии изучают выводы авторов, чтобы оценить, можно ли обнаружить свечение с помощью научных инструментов космического корабля. Возможно, что информация, собранная космическим кораблем, может быть сопоставлена с измерениями в новом исследовании, чтобы идентифицировать соленые компоненты на поверхности Луны или сузить то, чем они могут быть.
«Нечасто вы в лаборатории и говорите:« Мы можем найти это, когда доберемся туда », - сказал Гудипати. «Обычно все наоборот - вы идете туда, находите что-то и пытаетесь объяснить это в лаборатории. Но наше предсказание восходит к простому наблюдению, и в этом и состоит наука».
Такие миссии, как Europa Clipper, помогают вносить свой вклад в область астробиологии, междисциплинарные исследования переменных и условий далеких миров, в которых может быть жизнь в том виде, в каком мы ее знаем. Хотя Europa Clipper не является миссией по обнаружению жизни, она проведет детальную разведку Европы и выяснит, может ли ледяная луна с ее подводным океаном поддерживать жизнь. Понимание пригодности Европы для жизни поможет ученым лучше понять, как развивалась жизнь на Земле, и потенциал для поиска жизни за пределами нашей планеты.
Источник
Марсоход НАСА Perseverance находится на полпути к Марсу
Все о космосе
Данные Юноны указывают на то, что «спрайты» или «эльфы» резвятся в атмосфере Юпитера
Все о космосе
Геологи моделируют почвенные условия, чтобы помочь выращивать растения на Марсе
Все о космосе
Изображение: Космические эндотелиальные клетки человека
Все о космосе
Метеорит «Огненный шар» содержит нетронутые внеземные органические соединения
Все о космосе
Вода на Луне: исследования раскрывают ее тип и изобилие, что расширяет планы исследований
Все о космосе
Луна богаче водой, чем когда-то думали
Все о космосе
НАСА начнет деликатную укладку образцов астероида OSIRIS-REx
Все о космосе
Tupperware стреляет по звездам с помощью устройства, предназначенного для выращивания овощей в космосе
Все о космосе
SpaceX начинает развертывание Интернета Starlink, надеясь, что это профинансирует полеты на Марс
Все о космосе
| « Март 2023 » | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Пн | Вт | Ср | Чт | Пт | Сб | Вс |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 |
| 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 |
| 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | ||