Misiunea de 5 miliarde de dolari către o lume înghețată unde ar putea exista viață: de ce sonda Europa Clipper de la NASA este un proiect remarcabil

Una dintre cele mai interesante misiuni interplanetare din istoria NASA va fi lansată în curând, cu o sondă de mari proporții care va călători timp de șase ani și jumătate către satelitul Europa al lui Jupiter. Sub grosul strat de gheață de pe Europa se află un ocean subteran, care poate conține forme de viață. Această sondă, cea mai mare trimisă vreodată de NASA pentru o misiune planetară, își propune să descopere dacă Europa are condiții favorabile vieții.

Satelitul Europa este mai mic decât Luna noastră, însă este notabil pentru suprafața sa netedă, având puține denivelări, fără munți sau cratere. Pe crustă, se observă dungi întunecate, care ar putea fi formate din erupții de gheață provenind dintr-o etapă timpurie a formării sale.

Europa Clipper și oceanul misterios dintr-o lume înghețată

Sonda interplanetară Europa Clipper va fi lansată cel mai devreme pe 10 octombrie 2024, folosind o rachetă Falcon Heavy de la SpaceX, din cadrul Kennedy Space Center din Florida. Aceasta va ajunge la Europa în aprilie 2030 și va începe cercetările în primăvara lui 2031. Europa Clipper va fi echipată cu 24 de motoare.

Aceasta este cea mai mare sondă trimisă vreodată de NASA într-o misiune planetară, având la bord nouă instrumente științifice, inclusiv spectrometre, camere, radar și senzori, printre care și un „experiment gravitațional” menit să analizeze oceanul de sub gheața superficială. Cu panouri solare desfășurate, sonda măsoară 30 de metri lungime și la lansare va cântări aproximativ 6 tone, dintre care mai mult de 40% va fi combustibil.

Fiindcă sonda se va apropia la 25 km de suprafața satelitului jovian, va oferi cele mai clare imagini realizate vreodată de Europa, iar cercetătorii speră să obțină fotografii cu gheizere. Radarele de ultimă generație vor pătrunde sub stratul de gheață și pot detecta „buzunare” de apă lichidă.

Acesta este primul caz în care NASA trimite o sondă pe o lume acoperită de gheață care conține oceane. Planul prevede realizarea a numeroase survoluri ale Europei pe parcursul a trei ani.

Inițial, lansarea era planificată pentru 2022, dar întârzierile și problemele tehnice au afectat programul. Cu toate acestea, au fost depășite obstacolele și misiunea este acum programată pentru 2024. De la început, mulți cercetători au sprijinit inițiativa de a trimite o sondă către Europa, încă dinainte de anul 2000. Costul total al misiunii a depășit 5 miliarde de dolari, cu o creștere față de estimările inițiale. Lucrările la misiune au debutat în mai 2015.

În martie 2022, NASA a anunțat că bugetul misiunii este cu peste 700 milioane dolari mai mare decât se preconizase.

În aprilie 2023, Agenția Spațială Europeană a trimis, de asemenea, o sondă către luni mici ale lui Jupiter, în urma unei călătorii de opt ani.

Clipper are ca scop descoperirea facilităților de viață pe Europa și va transporta camere video și spectrometre capabile să realizeze imagini de super-rezoluție ale suprafeței satelitului înghețat, pentru a analiza compoziția acesteia. Sonda nu va ateriza pe Europa.

Un radar avansat va măsura grosimea stratului de gheață și va investiga posibile lacuri subglaciare, similare celor întâlnite în Antarctica. Sonda va survola Europa de zeci de ori, la altitudini variind de la 25 la 2.700 km.

Europa reprezintă un loc favorabil pentru dezvoltarea vieții datorită celor două elemente esențiale: apă și energie din căldură. De asemenea, un al treilea element este necesar: substanțe chimice organice, precum cele întâlnite în medii de pe Terra unde supraviețuiesc extremofile, organisme adaptate la condiții extreme.

Europa – Apă lichidă, roci și o sursă de energie

Pe gigantii gazoși nu poate exista viață, din cauză că nu au nicio suprafață solidă pe care aceasta să evolueze, nu au apă pentru habitate și se află la temperaturi extrem de scăzute, fiind foarte departe de Soare. Totuși, sateliții acestor mari planete au captat atenția astronomilor, iar Titan, un satelit al lui Saturn, reprezintă un exemplu fascinant.

„Entuziasmul astronomilor a crescut considerabil când s-a descoperit că sub stratul de gheață de pe Europa se poate afla un ocean de apă lichidă, având o capacitate estimată de 2-3 ori mai mare decât oceanele de pe Pământ. Spre deosebire de oceanele noastre, care sunt la suprafață, oceanele de pe Europa se extind în interior,” explică expertul Michio Kaku în cartea sa „Viitorul omenirii.”

El subliniază că descoperirea apei lichide în apropierea gigantilor gazoși a condus la revizuirea conceptelor din astronomie, sugerând că, în cazul în care apă lichidă este prezentă pe Europa, atunci o sursă de energie ar putea susține viața în zone întunecate al Universului.

Dacă există apă lichidă, apare rapid întrebarea: de unde provine căldura care a topit gheața? Deși Soarele este la o distanță de 800 milioane km și nu poate influența gheața, o altă sursă de energie ar putea fi forțele mareice.

Kaku explică: „Gravitația puternică a lui Jupiter generează efecte de dilatare și comprimare asupra Europei. Satelitul se rotește pe orbita sa, iar umflătura generată de maree se mișcă constant. Această dilatare și contracție generează frecare în nucleu, iar căldura generată este suficientă pentru a topi o parte semnificativă din stratul de gheață.”

Louisa Preston evidențiază în lucrarea sa „Extratereștrii – Ce spune știința despre viața în univers” că Europa nu pare atractivă pentru viață la prima vedere. Deși este formată din roci silicate, asemănătoare cu cele de pe Terra, suprafața sa este acoperită de un strat gros de apă înghețată.

De asemenea, Europa este expusă radiațiilor ionizante, provenite din magnetosfera lui Jupiter, și are temperaturi la suprafață cuprinse între -187 și -141 grade Celsius. Aceste condiții extreme din cauza distanței față de Soare (800 milioane km, comparativ cu 149 milioane km pentru Terra) fac imposibilă dezvoltarea microorganismelor.

Datorită depărtării de Soare, lumina solară pe Europa este de 25 de ori mai slabă decât pe Terra.

Se consideră că gheața de la suprafață, în sine, nu ar putea găzdui viața, dar poate oferi protecție împotriva radiației ionizante, permițând supraviețuirea vieții în adâncimi, unde temperatura ar putea fi mai favorabilă.

„La fel cum un strat de gheață deasupra unui iaz protejează apa de dedesubt, menținând-o lichidă și permițând viața acvatică să supraviețuiască, crustă înghețată de pe Europa ar putea proteja oceanul, ajutându-l să se încălzească suficient pentru a rămâne lichid, chiar și la mare distanță de Soare,” concluzionează Preston.

Contrar opiniei că oceanul de apă sărată de pe Europa ar putea fi mic, adevărul este că acesta, fiind similar ca dimensiune cu Luna, poate conține de două ori volumul apei tuturor oceanelor de pe Pământ la un loc.

Europa în cifre

Dimensiuni: de 4,1 ori mai mică decât Terra și puțin mai mică decât Luna. Anul descoperirii: 1610. Suprafața: 30 milioane km² (de 17 ori mai puțin decât Terra). Diametrul la ecuator: 3.100 km. Distanța față de Jupiter: 671.000 km.

Crusta de gheață are o grosime cuprinsă între 15 și 25 km, iar adâncimea oceanului sărat este estimată între 60 și 150 km.

Numele provine din mitologia greacă, Europa fiind fiica regelui fenician Agenor, pe care Zeus o răpește, transformată într-un taur superb, și o duce în insula Creta.