אירופה: החיים על הירח הקפוא הזה

אירופה, שהתגלתה בשנת 1610 על ידי גלילאו גליליי, היא ירח של כוכב הלכת צדק. בקוטר של 3100 קילומטרים, הירח השישי בגודלו והעצם החמישה עשר בגודלו במערכת השמש, אירופה זהה לגודלו של ירח כדור הארץ.

אירופה היא מועמדת לשיכון חיידקים מחוץ לכדור הארץ. ירח זה מכיל את התנאים הדרושים לחיים: אוקיינוסים תת-קרקעיים המחוברים לסלעים, משטח קרח המחובר לאוקיינוסים מתחת, מלחים על פני השטח היוצרים שיפוע אנרגיה, חומר אורגני מפגיעות שביט או אסטרואיד, ומקור חום, מחימום גאות ושפל. מתרחשת עקב כוח המשיכה של צדק.

קרח ואוקיינוסים

המפתח לחיים הוא מים. מדענים יצרו קונצנזוס כי ישנם אוקיינוסים תת-קרקעיים מתחת לפני השטח הקפואים של אירופה. קרח פני השטח מוערך בעובי של 100 קילומטרים, מה שמסמן את הטמפרטורה הממוצעת של אירופה ב-160 מעלות צלזיוס בקו המשווה ו-220 מעלות צלזיוס בקטבים. אף על פי כן, מדענים מאמינים שהאוקיינוסים התת-קרקעיים הם תוצאה של חימום גאות ושפל, כאשר אנרגיית מסלול וסיבוב מתפזרים כחום בקרום הירח.

בשנת 2011, מינהל האווירונאוטיקה והחלל הלאומי של ארצות הברית (NASA) גילה אוקיינוס ​​חדש עם מדפי קרח צפים שהתמוטטו, והעבירו חומרים מזינים ואנרגיה בין האוקיינוסים הקרקעיים והתת-קרקעיים.

בריטני שמידט, במכון לגיאופיזיקה באוסטין, טקסס, אמרה שהתגלית הזו תומכת עוד יותר בחיים באירופה: "דעה אחת בקהילה המדעית הייתה, 'אם קליפת הקרח עבה, זה רע לביולוגיה - שזה עשוי להיות פני השטח אינם מתקשרים עם האוקיינוס ​​הבסיסי.' [אבל] כעת אנו רואים ראיות שלמרות שקליפת הקרח עבה, היא יכולה להתערבב במרץ. זה יהפוך את אירופה והאוקיינוסים שלה למגורים יותר".

סלעים

כמו כוכבי הלכת הארציים מרקורי, נוגה, כדור הארץ ומאדים, מתחת לפני השטח הקפוא, אירופה מורכבת מסלעי סיליקט - במקום שילוב של גזים (בדרך כלל מימן, הליום ומים) כמו צמחים גזים.

פני השטח של אירופה חלקים במיוחד, עם מעט מאוד מכתשים. נראה כי פני השטח שלו צעירים מאוד ופעילים, בני כ-30 מיליון שנה (כדור הארץ בן 4.54 מיליארד שנים). בנוסף, לאירופה יש ליבה מתכתית קטנה, המורכבת מברזל וגופרית.

כדור הארץ, כמו אירופה, מורכב גם מסלעי סיליקט ומליבת ברזל; במיוחד הליבה של כדור הארץ מכילה ברזל וניקל. מדענים מאמינים שנקודות הדמיון הללו תומכות עוד יותר בחיים באירופה.

חומר אורגני

בשנת 2013, מדענים של נאס"א הצליחו לראות מינרלים דמויי חימר על תמונות גלילאו צולמו בשנת 1998. ההסבר הסביר ביותר לקיומם נובע מפגיעת שביט או אסטרואיד על פני הירח בזווית, שכן אין זה סביר שמקורם בפנים הירח ועשו את דרכם אל פני השטח, מכיוון שקרום הקרח של הירח הוא עבה ובלתי חדיר.

סוגי סלעי החלל המספקים מינרלים כאלה נושאים לעתים קרובות גם חומר אורגני. ג'ים שירלי, מדען מחקר במעבדה להנעת סילון של נאס"א, אומר, "חומר אורגני, שהם אבני בניין חשובות לחיים, נמצאים לעתים קרובות בשביטים ובאסטרואידים פרימיטיביים. [ו] מציאת שאריות הסלע של התרסקות השביט הזה על פני השטח של אירופה עשויה לפתוח פרק חדש בסיפור החיפוש אחר חיים באירופה".

אדי מים

בדצמבר 2012, טלסקופ החלל האבל צפה בנומרות של אדי מים יוצאות מהקוטב הדרומי של אירופה. כעת מנסים מדענים לקבוע אם אדי המים מגיעים מפני השטח של הירח או מהאוקיינוסים התת-קרקעיים.

"אם הפלומות האלה קשורות לאוקיאנוס המים התת-קרקעי שאנו בטוחים שקיים מתחת לקרום של אירופה, אז זה אומר שחקירות עתידיות יכולות לחקור ישירות את ההרכב הכימי של הסביבה האפשרית למגורים של אירופה מבלי לקדוח דרך שכבות של קרח", אומר לורנץ רוט מהדרום-מערב. מכון מחקר בסן אנטוניו, טקסס. "וזה מרגש מאוד."

פלומות אדי המים מקלות על חקר האוקיינוסים התת-קרקעיים, שכן ניתן לשלוף דגימות מהמסלול מבלי לנחות על הירח או לקדוח דרך הקרח. לעת עתה, מדענים צופים באירופה מקרוב כדי לוודא שהנוטות הן אירוע קבוע, לא חריגה, כך שהם יכולים לבצע משימה בזמן הנכון כדי לאחזר את האדים.

אירופה וכדור הארץ

מדענים מחפשים תנאים דמויי אירופה על פני כדור הארץ. הם מצאו את אגם ווסטוק, גוף מים שנמצא מתחת לתחנת המחקר הרוסית באנטארקטיקה, שיש לה תנאים דומים לאירופה. האגם קבור מתחת ל-4 קילומטרים של קרח, ומתחתיו מים נוזליים, כנראה מחוממים בחום גיאותרמי.

עד כה, מדענים מצאו מיקרואורגניזמים בקרח, כמו ציאנובקטריות, חיידקים, פטריות, נבגים, גרגרי אבקה ואורגניזמים לא מזוהים שלא נראו מעולם.

ב-5 בפברואר 2012, לאחר עשור של חפירות, פרצו מדענים רוסים דרך 3.2 קילומטרים של קרח והגיעו לאגם ווסטוק, שהיה מנותק מפני השטח במשך 14 מיליון עד 34 מיליון שנים.

"כשזה מגיע לאירופה, אין אנלוגי טוב יותר על פני כדור הארץ מאגם ווסטוק", אומר קווין האנד, סגן המדען הראשי של חקר מערכת השמש של מעבדת ההנעה הסילון של נאס"א. "בשני המקרים, מעטפת המים הנוזלית הכלואה מתחת לקרח מנותקת מהשמש."

כל תגלית באגם ווסטוק תספק מידע רב ערך וניתן להעברה לגבי אירופה.

משימות עתידיות

מדענים פעלו למען משימות עתידיות. הם רוצים לבחון את ההרכבים הכימיים של הירח ולאסוף דגימות אדים.

נאס"א מקווה להשיק משימה בעוד עשור לערך מהיום. בקשת התקציב הפדרלי של הבית הלבן לשנת 2015 הקצתה 15 מיליון דולר למשימה.

סמנכ"לית הכספים של נאס"א, בת' רובינסון, אמרה, "אירופה היא משימה מאתגרת מאוד הפועלת בסביבת קרינה גבוהה מאוד, ויש הרבה מה לעשות כדי להתכונן אליה. אנחנו מחפשים השקה מתישהו באמצע שנות ה-2020".

נכון לעכשיו, גורמים רשמיים של נאס"א מציעים שהאירופה קליפר הוא הפרויקט המוקדם יותר, שמתוכנן להשיק ב-2025. ה-Europa Clipper יקיף את צדק ויעוף על פני אירופה כדי לחקור את מעטפת הקרח שלו ואת האוקיינוסים התת-קרקעיים שלו. הוא היה משייט דרך תמרות אדי המים בקוטב הדרומי של הירח, ויספק דרך לדגום את האוקיינוס ​​מרחוק. העלות הכוללת של הקוצץ תהיה 2 מיליארד דולר.

מדען המשימה רוברט פפלארדו ממעבדת הנעת סילון של נאס"א אומר שהקליפר יחזור עם תמונות ברזולוציה חדה פי שש מאשר של גלילאו תמונות ופי 3000 יותר נתונים.