युरोपा: या बर्फाळ चंद्रावरील जीवन

1610 मध्ये गॅलिलिओ गॅलीलीने शोधलेला, युरोपा हा गुरू ग्रहाचा चंद्र आहे. 3100 किलोमीटर व्यासाचा, सहाव्या क्रमांकाचा चंद्र आणि सूर्यमालेतील पंधराव्या क्रमांकाची सर्वात मोठी वस्तू, युरोपाचा आकार पृथ्वीच्या चंद्राएवढा आहे.

युरोपा हा अलौकिक सूक्ष्मजीवांच्या निवासासाठी उमेदवार आहे. हा चंद्र जीवनासाठी आवश्यक परिस्थिती धारण करतो: खडकांशी जोडलेले उपपृष्ठ महासागर, खाली असलेल्या महासागरांना जोडलेले बर्फाळ पृष्ठभाग, पृष्ठभागावरील क्षार ज्यामुळे ऊर्जा ग्रेडियंट निर्माण होते, धूमकेतू किंवा लघुग्रहांच्या प्रभावातून सेंद्रिय पदार्थ आणि उष्णतेचा स्रोत, भरतीच्या तापापासून. गुरूच्या गुरुत्वाकर्षणामुळे उद्भवते.

बर्फ आणि महासागर

जीवनाची गुरुकिल्ली म्हणजे पाणी. युरोपाच्या गोठलेल्या पृष्ठभागाच्या खाली उपपृष्ठ महासागर आहेत यावर शास्त्रज्ञांनी एकमत केले आहे. पृष्ठभागावरील बर्फ 100 किलोमीटर जाड असल्याचा अंदाज आहे, जे विषुववृत्तावर -160°C आणि ध्रुवांवर -220°C असे युरोपाचे सरासरी तापमान चिन्हांकित करते. तरीसुद्धा, शास्त्रज्ञांचा असा विश्वास आहे की भूपृष्ठावरील महासागर भरती-ओहोटीचा परिणाम आहे, जेव्हा कक्षीय आणि परिभ्रमण ऊर्जा चंद्राच्या कवचात उष्णता म्हणून नष्ट होते.

2011 मध्ये, युनायटेड स्टेट्सच्या नॅशनल एरोनॉटिक्स अँड स्पेस अॅडमिनिस्ट्रेशन (NASA) ने तरंगत असलेल्या बर्फाच्या कपाटांसह एक नवीन महासागर शोधला जो कोसळत होता, पृष्ठभाग आणि भूपृष्ठावरील महासागरांमध्ये पोषक आणि ऊर्जा हस्तांतरित करत होता.

ऑस्टिन, टेक्सास येथील इन्स्टिट्यूट फॉर जिओफिजिक्समधील ब्रिटनी श्मिट यांनी सांगितले की, हा शोध युरोपातील जीवनाला आणखी आधार देतो: “वैज्ञानिक समुदायातील एक मत असे आहे की, 'जर बर्फाचे कवच जाड असेल तर ते जीवशास्त्रासाठी वाईट आहे - याचा अर्थ असा असू शकतो. पृष्ठभाग अंतर्निहित महासागराशी संवाद साधत नाही.' [पण] बर्फाचा कवच जाड असला तरी तो जोमाने मिसळू शकतो याचा पुरावा आता आपल्याला दिसतो. त्यामुळे युरोप आणि त्याचे महासागर अधिक राहण्यायोग्य बनतील.

खडक

गोठलेल्या पृष्ठभागाखाली बुध, शुक्र, पृथ्वी आणि मंगळ या पार्थिव ग्रहांप्रमाणे, युरोपा सिलिकेट खडकांनी बनलेला आहे — वायू वनस्पतींसारख्या वायूंच्या (सामान्यत: हायड्रोजन, हेलियम आणि पाण्याच्या) संयोजनाऐवजी.

युरोपाचा पृष्ठभाग अत्यंत गुळगुळीत आहे, त्यात फार कमी खड्डे आहेत. त्याची पृष्ठभाग खूपच तरुण आणि सक्रिय दिसते, सुमारे 30 दशलक्ष वर्षे जुनी (पृथ्वी 4.54 अब्ज वर्षे जुनी आहे). याव्यतिरिक्त, युरोपामध्ये एक लहान धातूचा कोर आहे, जो लोह आणि सल्फरचा बनलेला आहे.

युरोपाप्रमाणेच पृथ्वीही सिलिकेट खडक आणि लोखंडी गाभा यांनी बनलेली आहे; विशेषतः पृथ्वीच्या गाभ्यामध्ये लोह आणि निकेल असते. शास्त्रज्ञांचा असा विश्वास आहे की या समानता युरोपातील जीवनास आणखी समर्थन देतात.

सेंद्रीय साहित्य

2013 मध्ये, नासाच्या शास्त्रज्ञांना चित्रांवर चिकणमातीसारखी खनिजे पाहायला मिळाली. गॅलिलियो 1998 मध्ये घेतले. त्यांच्या अस्तित्वाचे बहुधा स्पष्टीकरण धूमकेतू किंवा लघुग्रह चंद्राच्या पृष्ठभागावर कोनात आदळल्यामुळे आहे, कारण ते चंद्राच्या आतील भागातून उद्भवले आणि पृष्ठभागावर गेले याची शक्यता नाही, कारण चंद्राचा बर्फाळ कवच जाड आणि अभेद्य आहे.

अशा प्रकारचे खनिजे वितरीत करणार्‍या अंतराळ खडकांमध्येही अनेकदा सेंद्रिय पदार्थ असतात. नासाच्या जेट प्रोपल्शन लॅबोरेटरीतील संशोधन शास्त्रज्ञ, जिम शर्ली म्हणतात, “सेंद्रिय पदार्थ, जे जीवनासाठी महत्त्वाचे बिल्डिंग ब्लॉक्स आहेत, बहुतेक वेळा धूमकेतू आणि आदिम लघुग्रहांमध्ये आढळतात. [आणि] युरोपाच्या पृष्ठभागावर या धूमकेतूच्या अपघाताचे खडकाळ अवशेष सापडल्याने युरोपावरील जीवनाच्या शोधाच्या कथेत एक नवीन अध्याय उघडू शकेल.”

पाण्याची वाफ

डिसेंबर 2012 मध्ये, हबल स्पेस टेलिस्कोपने युरोपाच्या दक्षिण ध्रुवावरून पाण्याच्या बाष्पाचे प्लम्सचे निरीक्षण केले. आता शास्त्रज्ञ हे ठरविण्याचा प्रयत्न करत आहेत की पाण्याची वाफ चंद्राच्या पृष्ठभागावरून किंवा समुद्राच्या पृष्ठभागावरून येत आहे.

“जर हे प्लुम्स उपपृष्ठावरील पाण्याच्या महासागराशी जोडलेले असतील तर आम्हाला खात्री आहे की युरोपाच्या कवचाखाली अस्तित्वात आहे, तर याचा अर्थ असा होतो की भविष्यातील तपासणी बर्फाच्या थरांमधून ड्रिलिंग न करता थेट युरोपाच्या संभाव्य राहण्यायोग्य वातावरणाच्या रासायनिक रचनाचा तपास करू शकतात,” दक्षिणपश्चिमचे लॉरेन्झ रॉथ म्हणतात. सॅन अँटोनियो, टेक्सास मधील संशोधन संस्था. "आणि ते प्रचंड रोमांचक आहे."

पाण्याच्या वाफेच्या प्लुम्समुळे भूपृष्ठावरील महासागरांचा अभ्यास करणे सोपे होते, कारण चंद्रावर न उतरता किंवा बर्फातून ड्रिलिंग न करता कक्षेतून नमुने मिळवता येतात. आत्तासाठी, प्लम्स ही एक नियमित घटना आहे, विसंगती नाही याची खात्री करण्यासाठी शास्त्रज्ञ युरोपावर बारकाईने लक्ष ठेवून आहेत, जेणेकरून ते वाष्प पुनर्प्राप्त करण्यासाठी योग्य वेळी मोहीम राबवू शकतील.

युरोप आणि पृथ्वी

शास्त्रज्ञ पृथ्वीवर युरोपासारखी परिस्थिती शोधत आहेत. त्यांना अंटार्क्टिकामधील रशियन संशोधन केंद्राच्या खाली असलेले वोस्टोक तलाव आढळले, ज्याची परिस्थिती युरोपासारखीच आहे. तलाव 4 किलोमीटर बर्फाखाली गाडला गेला आहे, त्याच्या खाली द्रव पाणी आहे, बहुधा भू-औष्णिक उष्णतेने गरम केले आहे.

आतापर्यंत शास्त्रज्ञांना बर्फात सायनोबॅक्टेरिया, बॅक्टेरिया, बुरशी, बीजाणू, परागकण आणि यापूर्वी कधीही न पाहिलेले अनोळखी जीव असे सूक्ष्मजीव सापडले आहेत.

5 फेब्रुवारी 2012 रोजी, एका दशकाच्या खोदकामानंतर, रशियन शास्त्रज्ञांनी 3.2 किलोमीटर बर्फ तोडून वोस्तोक सरोवर गाठले, जे 14 दशलक्ष ते 34 दशलक्ष वर्षांपासून पृष्ठभागापासून कापले गेले आहे.

नासाच्या जेट प्रोपल्शन लॅबोरेटरीचे सौर यंत्रणेच्या शोधाचे उपमुख्य शास्त्रज्ञ केविन हँड म्हणतात, “युरोपाचा विचार केला तर पृथ्वीवर व्होस्टोक सरोवराहून अधिक चांगला अॅनालॉग नाही. "दोन्ही प्रकरणांमध्ये, बर्फाच्या खाली अडकलेला द्रव पाण्याचा लिफाफा सूर्यापासून कापला जातो."

व्होस्टोक लेकमधील कोणताही शोध युरोपासंबंधी मौल्यवान आणि हस्तांतरणीय माहिती प्रदान करेल.

भविष्यातील मोहिमा

शास्त्रज्ञ भविष्यातील मोहिमांसाठी लॉबिंग करत आहेत. त्यांना चंद्राच्या रासायनिक रचनांचे परीक्षण करायचे आहे आणि बाष्पाचे नमुने गोळा करायचे आहेत.

नासाला आतापासून एक किंवा दशकभरात एक मोहीम सुरू करण्याची आशा आहे. व्हाईट हाऊसच्या 2015 च्या फेडरल बजेट विनंतीने मिशनसाठी $15 दशलक्ष वाटप केले.

नासाचे मुख्य आर्थिक अधिकारी बेथ रॉबिन्सन म्हणाले, “युरोपा हे खरोखरच उच्च किरणोत्सर्गाच्या वातावरणात कार्यरत असलेले एक अतिशय आव्हानात्मक मिशन आहे आणि त्यासाठी तयारी करण्यासाठी बरेच काही आहे. आम्ही 2020 च्या मध्यात काही काळ प्रक्षेपण शोधत आहोत.”

सध्या, NASA अधिकारी सुचवतात की युरोपा क्लिपर हा सर्वात आधीचा प्रकल्प आहे, जो 2025 मध्ये लाँच करण्याचे नियोजित आहे. युरोपा क्लिपर बृहस्पतिभोवती प्रदक्षिणा घालेल आणि त्याच्या बर्फाच्या कवचाचा आणि भूपृष्ठावरील महासागरांचा अभ्यास करण्यासाठी युरोपाचे फ्लायबाय बनवेल. ते चंद्राच्या दक्षिण ध्रुवावरील पाण्याच्या वाफेच्या प्लम्समधून समुद्रपर्यटन करेल, दुरूनच समुद्राचा नमुना घेण्याचा मार्ग प्रदान करेल. क्लिपरची एकूण किंमत $2 अब्ज असेल.

नासाच्या जेट प्रोपल्शन लॅबोरेटरीचे मिशन सायंटिस्ट रॉबर्ट पापालार्डो म्हणतात की क्लिपर पेक्षा सहा पट अधिक तीव्र रिझोल्यूशनसह प्रतिमांसह परत येईल. गॅलिलिओचे प्रतिमा आणि 3000 पट अधिक डेटा.