مهم زندگی اروپایی

در سال 1995 کاووشگر گالیلئو (Galileo) اولین تصاویر دقیق را از سطح این قمر یخ زده ارسال نمود. تصاویر دریافتی حاکی از حرکات صفحات یخی در کنار یکدیگر بودند و این منظره تنها یک مشابه دیگر در منظومه‌شمسی داشت. قطبین شمال و جنوب زمین که بر اثر جریان‌های اقیانوسی و حرکت آب مایع زیر سطحشان دائما در حال شکسته شدن و جوش‌خوردن هستند. به عبارت ساده‌تر این صفحات یخی اروپا، همچون یخ‌های زمینی، بر روی دریای زیرین خود جابه‌جا می شوند و در مرزهای میان آنها دره‌ها و شکاف‌های عمیقی به طور موقت شکل‌ می‌گیرد. 

نشانه‌های مذکور از سطح قمر در کنار اطلاعات به دست آمده از میدان مغناطیس یوروپا و همچنین چگالی این قمر که تقریبا برابر با 1 می‌باشد به وضوح نشان می‌دهد که در زیر این صفحات یخی، اقیانوسی از آب مایع به ارتفاع ده‌ها کیلومتر و وسعت هزاران کیلومتر مربع، و احتمالا به صورت شور وجود دارد. هرچند بنظر می‌رسد این ضخامت در قسمت‌های مختلف یکسان نمی‌باشد و در قطبین و مناطق استوایی‌تر  متفاوت است.

با توجه به قطر 3126 کیلومتری یوروپا و فاصله‌ی متوسط 670 هزار کیلومتری آن از سطح مشتری، تاثیر میدان مغناطیس این سیاره و همچنین نیرو‌های کشندی آن – تفاوت میزان گرانش مشتری در نزدیکترین و دور ترین فاصله یوروپا از آن که همانند پدیده‌ی جذر و مد در زمین اما در مقیاسی شدید و با تاثیری متفاوت در هسته‌ی این قمر- موجب گداخته شدن هسته‌ی آن می‌گردد. گرمای ناشی از هسته‌ی یوروپا نهایتا به لایه‌های بالایی و آبهای سطحی آن انتقال می‌یابد و در آنجا به صورت آتشفشان‌های درون اقیانوسی و حوضچه‌های آبگرم، آب پیرامون خود را به صورت مایع در‌می‌آورند.

دانشمندان دو فرضیه‌ی کلی برای ساختار آبهای زیر سطح یوروپا متصور شده اند:

فرضیه نخست با نام "یخ غلیظ" بیانگر آن است که در زیر سطح یخ‌‌های یوروپا، به دلیل فشار زیاد و فاصله‌ی کم میان‌ملکول‌ها، آب حالت کاملا مایع ندارد و علی رغم دمای بالا حالت خمیری شکل - مشابه با یخ‌ در ‌بهشت- به خود می‌گیرد. در این حالت صفحات یخ زده‌ی سطحی بر روی آن حرکت می کنند. در این حالت شرایط ایجاد و پشتیبانی از حیات بسیار سخت بنظر می‌رسد اما غیر ممکن نیست.

در فرضیه‌ی دوم دما بر فشار غلبه کرده و یوروپا توانسته آب را به صورت کاملا مایع در زیر سطح خود جاری سازد. بدیهی است که در چنین حالتی دمای آب همچون اعماق اقیانوس‌های زمینی به بالای 100 درجه نیز خواهد رسید؛ اما به دلیل فشار غیر قابل تصور طبقات فوقانی، ملکول‌ها نمی توانند به حالت گاز تبدیل گردند. با این حال در محیط‌های مشابه زمینی موجودات زنده‌ی متنوعی از قبیل ماهی ها، میگو‌ها و نرم‌تنان آب‌زی متعدد یافت می‌شوند که به خوبی با این شرایط تطابق یافته‌اند. 

در عمیق‌ترین دره‌های اقیانوسی زمین و در مجاورت دودکش‌های آتشفشانی، علی رغم اینکه دمای آب زیاد است و فشار ستون آب در هر متر مربع معادل هفتصد هواپیمای مسافربری بوئینگ است –  و با توجه به اینکه در این عمق هیچ‌گونه نوری از خورشید دریافت نمی‌شود تا فرایند فتوسنتز صورت پذیرد، اما موجودات زنده‌ی متنوعی خود را با این شرایط وفق داده‌اند.

در این محیط، گاز‌های گوگردار خارج شده از آتشفشان‌های اقیانوسی جای خود را به برخی از ملکول‌های انرژی‌زای کربنی داده است و جایگزین نور خورشید، گرمای ناشی از آتشفشان‌های اقیانوسی می‌باشد. شاید بهترین مثال از موجوداتی که در این محیط ‌ها یافت می شوند باکتری‌های ترموفیلیک یا گرما‌ دوست هستند که در دماهای بسیار بالا به راحتی رشد و تکثیر می‌شوند.

اما مهمترین دلیلی که تا به حال هیچ ماموریتی به صورت مستقیم به این قمر اختصاص نیافته است، دسترسی دشوار آن است. بسیاری از اطلاعات به دست آمده از یورپا مربوط به کاووشگر ویجر2 ، ماموریت گالیله، عبور کوتاه مدت کاووشگر افق‌های نو و همچنین ماموریت جونو می باشد. البته هیچ کدام از آنها به طور اختصاصی این قمر را مطالعه ننموده‌اند. شاید مهمترین دلیل آن را باید در ضخامت چندین کیلومتری یخ‌ها است که جست و جو را دشوار نموده. حتی در برخی از قسمت ها این یخ‌ها به محکمی آهن هستند!

اما سازمان فضایی اروپا، برای عبور از این سد محکم یخی، و اکتشاف جهان داغ و تاریک زیر پوسته‌ی یوروپا، ماوریت اختصاصی خود با نام کاووشگر  JUICE را طراحی نموده که در سال 2024 به سمت این قمر راهی می‌شود. این ماموریت به کمک یک مته، یخ‌های سطحی را حفر می کند تا به قشر مایع زیر سطح آن برسد و سپس اطلاعات را به زمین مخابره نماید. 

اما اکتشافی که به تازگی توسط تلسکوپ فضایی هابل صورت گرفته است، امید ها را برای دستیابی به ژرفای زیر سطح یوروپا دچندان نموده... . لورنز روث از موسسه تحقیقات جنوب غربی سن آنتونیو در تگزاس، با تحلیل داده‌های تلسکوپ فضایی هابل از قمر اروپا در طول موج فرابنفش، متوجه شدند در دو بخش از نیمکره جنوبی اروپا، افزایش های ناگهانی و شدید هیدروژن و اکسیژن را ایجاد شد. بر پایه ی مدل های کامپیوتری، این ناهنجاری ها می توانستند توده های بخار آب به بلندای ۲۰۰ کیلومتر باشند. این موج های کوتاه مدت بود و حدود ۷ هفت ساعت در هر بار طول می کشید.

همانطور که گفته شد با دور و نزدیک شدن این قمر نسبت به مشتری، سطح قمر دچار کشیدگی شده و بین صفحات یخی شکاف‌های عمیقی ایجاد می‌گردد که حجم کثیری از مایع زیرین خود را به خلاء فضا پرتاب می‌نماید. این پدیده‌ می تواند بدون ارسال مستقیم هیچ ماموریتی، تنها به کمک مشاهده  گاز‌های خروجی از میان شکاف‌های اروپا، به حضور ملکول‌های حیاتمند در میان ذرات بخار آب پی‌برد. 

این تصویری از اروپا است که از پرتوهای فرابنفش مولکول های آب در نور مرئی به ثبت شده. رنگ های آبی جای مولکول های آب در قطب جنوب آن را نشان می دهند.

دانشمندان امیدوارند در کنار اطلاعات دریافتی از جونو و ماموریت JUICE در سال 2024 اطلاعات با ارزشی از یوروپا به دست آورند اما تا آن زمان می توان به کمک مشاهده مستقیم این قمر نیز اطلاعات مفیدی از درون آن به دست آورد. این داده ها حتی می تواند سرنوشت بسیاری از ماموریت‌ها را تغییر دهد.