في 1970s ، تم استكشاف نظام المشتري من خلال سلسلة من المهام الروبوتية ، بدءا من بايونير 10 و 11 البعثات في عام 1972/1973 و فوييجر 1 و2 المهمات في عام 1979. بالإضافة إلى الأهداف العلمية الأخرى ، التقطت هذه البعثات أيضًا صورًا لسمات يوروبا الجليدية ، مما أدى إلى ظهور نظرية مفادها أن القمر به محيط داخلي يمكن أن يؤوي الحياة.
ومنذ ذلك الحين ، وجد علماء الفلك أيضًا مؤشرات على وجود تبادلات منتظمة بين هذا المحيط الداخلي والسطح ، والتي تتضمن دليلاً على نشاط العمود الذي تم التقاطه بواسطة تلسكوب هابل الفضائي. ومؤخرًا ، درس فريق من علماء وكالة ناسا السمات الغريبة على سطح أوروبا لإنشاء نماذج توضح كيف يتبادل المحيط الداخلي المواد مع السطح بمرور الوقت.
الدراسة التي ظهرت مؤخرا في رسائل البحوث الجيوفيزيائية تحت عنوان "تشكيل الفرقة والتفاعل بين المحيطات والسطوح على أوروبا وجانيميد" ، أجرى من قبل صامويل م. هويل وروبرت ت. بابالاردو - باحثان من مختبر الدفع النفاث التابع لناسا. من أجل دراستهم ، قام الفريق بفحص كل من Ganymede و Europa لمعرفة ما أشارت إليه ملامح سطح الأقمار حول كيفية تغيرها بمرور الوقت.
باستخدام نفس النماذج الرقمية ثنائية الأبعاد التي استخدمها العلماء لحل الألغاز حول الحركة في القشرة الأرضية ، ركز الفريق على الميزات الخطية المعروفة باسم "العصابات" و "ممرات الأخدود" في أوروبا وجانيميد. منذ فترة طويلة يشتبه في أن هذه الميزات تكتونية في طبيعتها ، حيث ارتفعت الرواسب العذبة من مياه المحيطات إلى السطح وتجمدت فوق طبقات تم ترسيبها سابقًا.
ومع ذلك ، ظلت العلاقة بين عمليات تشكيل النطاق والتبادلات بين المحيط والسطح بعيدة المنال حتى الآن. ولمعالجة ذلك ، استخدم الفريق نماذجهم الرقمية ثنائية الأبعاد لمحاكاة صدوع غلاف الثلج والحمل الحراري ، وأنتجت محاكاةهم أيضًا رسمًا متحركًا جميلًا تتبع حركة مادة المحيطات "الأحفورية" ، التي ترتفع من الأعماق ، تتجمد إلى قاعدة السطح الجليدي ، ويشوهه بمرور الوقت.
في حين أن الطبقة البيضاء في الأعلى هي القشرة السطحية ليوروبا ، يمثل الشريط الملون في المنتصف (البرتقالي والأصفر) الأجزاء الأقوى من الصفيحة الجليدية. مع مرور الوقت ، تتسبب تفاعلات الجاذبية مع المشتري في تشوه القشرة الجليدية ، مما يؤدي إلى سحب الطبقة العلوية من الجليد وتسبب خللًا في الجليد العلوي. في الجزء السفلي يوجد الثلج الأكثر ليونة (أزرق مخضر وأزرق) ، والذي يبدأ في التمزق مع تفكك الطبقات العليا.
يؤدي هذا إلى خلط الماء من المحيط الداخلي لليوروبا ، الذي يتلامس مع الطبقات السفلية الأكثر نعومة من القشرة الجليدية (ممثلة بنقاط بيضاء) ، مع الثلج ونقله ببطء إلى السطح. كما يشرحون في ورقتهم ، فإن العملية التي يتم فيها حبس مادة المحيط "الأحفورية" هذه في الغلاف الجليدي الأوروبي وترتفع ببطء إلى السطح يمكن أن تستغرق مئات الآلاف من السنين أو أكثر.
كما يذكرون في دراستهم:
"نجد أن أنواع النطاق المتميزة تتشكل ضمن طيف من التضاريس الأرضية المرتبطة بقوة الغلاف الصخري ، تحكمها سماكة وتماسك الغلاف الصخري. علاوة على ذلك ، نجد أن النطاقات الناعمة المكونة في الغلاف الصخري الضعيف تعزز التعرض لمواد المحيطات الأحفورية على السطح ".
في هذا الصدد ، بمجرد أن تصل هذه المادة الأحفورية إلى السطح ، فإنها تعمل كنوع من السجل الجيولوجي ، تظهر كيف كان المحيط قبل ملايين السنين وليس كما هو اليوم. هذا مهم بالتأكيد عندما يتعلق الأمر بالبعثات المستقبلية إلى أوروبا ، مثل وكالة ناسا يوروبا كليبر مهمة. ستكون هذه المركبة الفضائية ، التي من المتوقع إطلاقها في وقت ما في عشرينيات القرن الماضي ، أول من يدرس أوروبا حصريًا.
بالإضافة إلى دراسة تكوين سطح يوروبا (الذي سيخبرنا المزيد عن تكوين المحيط) ، ستقوم المركبة الفضائية بدراسة السمات السطحية لعلامات النشاط الجيولوجي الحالي. علاوة على ذلك ، تعتزم البعثة البحث عن المركبات الرئيسية في الجليد السطحي التي تشير إلى احتمال وجود حياة في المناطق الداخلية (أي التوقيعات الحيوية).
إذا كان ما تشير إليه هذه الدراسة الأخيرة صحيحًا ، فإن الجليد والمركبات التي سيفحصها Europa Clipper ستكون في الأساس "أحافير" من مئات الآلاف أو حتى ملايين السنين. باختصار ، أي مؤشرات حيوية تكتشفها المركبة الفضائية - أي علامات الحياة المحتملة - سيتم تأريخها بشكل أساسي. ومع ذلك ، لا يلزم هذا ردعنا عن إرسال بعثات إلى أوروبا ، لأنه حتى الأدلة على الحياة الماضية ستكون رائدة ، ومؤشرًا جيدًا على أن الحياة لا تزال موجودة حتى اليوم.
إذا كان هناك أي شيء ، فهو يجعل حالة المركبة الأرضية التي يمكنها استكشاف أعمدة يوروبا ، أو ربما غواصة يوروبا (cryobot) ، ضرورية للغاية! إذا كانت هناك حياة تحت سطح يوروبا الجليدي ، فنحن مصممون على العثور عليها - بشرط ألا نلوثها في هذه العملية!
