Europa Clipper lanceert om een buitenaards mysterie op te lossen

De Europa Clipper-ruimtesonde van de NASA zal binnenkort op weg zijn om een ​​een kwart eeuw oude mysterie op te lossen: Zou er iets kunnen leven in de oceaan die verborgen ligt onder de ijzige schil van de maan Europa van Jupiter?

"Dit is een missie waar we al 25 jaar van dromen, sinds ik aan het afstuderen was," zegt planetaire geoloog Cynthia Phillips van het Jet Propulsion Laboratory van NASA in Pasadena, Californië. "Het is een generatiemissie."

De lancering op 10 oktober vanaf het Kennedy Space Center in Florida is geannuleerd vanwege orkaan Milton, maar de ruimtesonde wordt nog steeds verwacht later deze maand of begin november te zullen lanceren.

Help ons verbeteren door onze 15-vragen lezersenquête in te vullen.

Na een reis van vijf en een half jaar naar Jupiter, zal de Clipper zich in april 2030 in een baan om de reuzenplaneet nestelen, herhaaldelijk langs de ijzige maan scheren om snapshots te maken van het bevroren terrein, de chemische samenstelling van het oppervlak te meten en de interne structuur van de maan af te leiden.

"We denken dat oceaanwerelden eigenlijk een veelvoorkomend type wereld buiten ons zonnestelsel kunnen zijn," zei Gina DiBraccio, hoofd van planetaire wetenschap bij NASA, tijdens een persconferentie op 17 september. "Clipper zal de eerste diepgaande missie zijn die ons in staat zal stellen om de bewoonbaarheid van wat mogelijk het meest voorkomende type bewoonde wereld in ons universum zou kunnen zijn, te karakteriseren."

Planetaire wetenschappers zijn steeds zekerder geworden dat Europa een ondergrondse oceaan herbergt sinds de Galileo-ruimtesonde van NASA Jupiter in de jaren 1990 bezocht.

"Tijdens de Galileo-missie was het als een detectiveverhaal," zegt Phillips. De aanwijzingen stapelden zich op. Een gebrek aan kraters, wat suggereert dat het oppervlak altijd in beweging is en verandert. Strepen, scheuren en putten, die wijzen op opstijging van beneden. Regio's die bekend staan als 'chaos-terrein', die eruitzien als ijsbergen gekanteld in een deinende zee.

En tot slot, de meting van een intern magnetisch veld dat wordt veroorzaakt door het externe veld van Jupiter. Dat was 'de genadeslag', zegt Phillips. Het enige geologisch plausibele materiaal dat in staat is om dat magnetische veld te dragen, is zout water.

Op aarde betekent water leven. Maar de bevindingen op Europa waren niet genoeg om het als een bewoonbare wereld te verklaren. Veel mysteries bleven: Hoe diep is de oceaan? Hoe dik is de ijskap? En cruciaal, hoe interageren ze? Zou materiaal van het oppervlak tot diep in de zilte diepte kunnen doordringen om voedsel te bieden voor wachtende microben?

Europa Clipper, genoemd naar de snelle clipper-schepen uit de 19e eeuw, staat klaar om verder te gaan waar Galileo was gebleven. De ruimtesonde is belast met het onderzoeken van de bewoonbaarheid van Europa door te zoeken naar drie belangrijke ingrediënten: water, energie en organische verbindingen.

De ruimtesonde zal niet rechtstreeks om Europa draaien. De maan ligt binnen de stralingsomgeving van Jupiter, waar hoogenergetische geladen deeltjes die versneld worden door het magnetische veld van de planeet, ruimtevaartuigonderdelen zouden kunnen frituren. In plaats daarvan zal de Clipper in en uit die stralingszone duiken om minstens 49 keer langs Europa te scheren - al zijn negen instrumenten tegelijk op de maan gericht - en zich telkens terugtrekken naar rustiger gebied om de gegevens te verwerken en terug te sturen naar de aarde..

Een van de eerste dingen die Clipper zal doen bij aankomst is bevestigen - of mogelijk tegenspreken - de aanwezigheid van de ondergrondse oceaan. Hoe de maan aan de ruimtesonde trekt zwaartekracht zal onmiddellijk details van de binnenkant laten zien, zei Bonnie Buratti, plaatsvervangend projectwetenschapper van JPL tijdens de persconferentie.

Vervolgens komen de foto's. Galileo's antenne ontplooide nooit goed, dus de beelden waren niet zo scherp als ze hadden kunnen zijn, zegt Phillips. Galileo's spectrometer was ook niet ontworpen om op Europa te werken, dus wetenschappers worstelden om de samenstelling van alles dat geen ijs op het oppervlak was, te achterhalen. De beelden en spectra van de Clipper zullen aanwijzingen onthullen over de chemische componenten van het oppervlak en mogelijk de ondergrond waar Galileo dat nooit kon.

Ten slotte zal Clipper ingaan op details zoals de dikte van de korst, de diepte van de oceaan en hoe ze interageren.

Er zijn enkele beperkingen. Het zicht van Clipper zal de bodem van de oceaan niet bereiken, waar steen en water samenkomen. Dat zou de meest waarschijnlijke plek zijn voor microbiële ecosystemen om zich te nestelen, vergelijkbaar met zeebodemkanalen op aarde. Maar Clipper zal ze niet direct kunnen waarnemen.

Er zijn echter sterke indirecte bewijzen dat water soms naar de oppervlakte komt, ofwel in damppluimen of langzamere doorsijpelende stromen of meren, en mogelijk elk ander materiaal dat het naar boven heeft gebracht op het ijs zal deponeren. De Clipper zal op zoek gaan naar chemicaliën op het oppervlak en afleiden wat zich in de duistere diepten zou kunnen vormen.

“De heilige graal zou zijn als we iets als een aminozuur op het oppervlak zouden zien,” zegt Buratti. “Maar alleen al het zien van veel organische moleculen daar zal goed bewijs zijn dat we alle vereisten voor leven hebben.”

Wat Clipper niet zal doen, is rechtstreeks naar leven zoeken. “We hebben geen tricorder waarmee we naar Europa kunnen wijzen en zeggen, ‘Het is leven, Jim!’” zoals in Star Trek, zegt Phillips. “Het zullen weer meerdere lijnen van indirect bewijs zijn.”

“Om een missie voor het detecteren van leven uit te voeren,” zegt ze, “moet je dat oppervlak aanraken.” Of er misschien onder gaan (SN: 5/2/14).

Na zo lang te hebben moeten wachten om bij Europa te komen, verwacht Phillips niet dat ze die missie zelf zal zien. Maar ze hoopt dat wetenschappers niet nog eens 25 jaar moeten wachten.

“Ik hoop dat de momentum zal toenemen,” zegt ze. “Ik aanvaard dat ik waarschijnlijk die Europa-onderzeeër niet zal zien, maar hopelijk zullen mijn kinderen of misschien mijn kleinkinderen dat wel.”