유로파. 이미지 크레디트 : NASA 확대하려면 클릭
목성의 위성 유로파가 얼어 붙은 얼음 지각 아래에 차갑고 짠 바다가있을 가능성이 높다는 발견은 우주 학자들이 더 연구하고 싶은 태양계의 짧은 물체 목록에 유로파를 놓았습니다. 캐나다 캘거리에서 개최 된 Earth System Processes II 컨퍼런스에서, 애리조나 주 피닉스에있는 애리조나 주립 대학의 행성 지질 학자이자 지질학과 Ron Greeley 교수는 목성과 위성에 대해 알려진 내용과 발견해야 할 내용을 요약 한 연설을했습니다. .
목성 시스템을 탐사 한 6 대의 우주선이있었습니다. 첫 두 개는 1970 년대에 목성 시스템으로 날아간 약간의 관측을 한 파이오니아 우주선이었습니다. 그 뒤에 Voyager I 및 II 우주선이 등장하여 갈릴리 위성에 대한 첫 번째 상세 뷰를 제공했습니다. 그러나 우리가 가진 대부분의 정보는 갈릴레오 사명에서 나왔습니다. 최근에는 카시니 (Cassini) 우주선의 비행선이 있었는데, 목성으로 가서 현재 운영중인 토성으로가는 길을 관찰했습니다. 그러나 목성 시스템의 지질학, 특히 갈릴리 위성 (Io, Europa, Ganymede 및 Callisto)에 대해 우리가 아는 거의 모든 것은 갈릴레오 임무에서 나왔습니다. 갈릴레오는 오늘날 우리가 아직 분석하고있는 놀라운 정보를 제공했습니다.
4 개의 갈릴리 위성이 있습니다. 가장 안쪽의 Io는 태양계에서 화산 적으로 가장 활동적인 대상입니다. 그것은 유로파와 목성 사이에 밀려 들어 내부의 조석 스트레스로부터 내부 에너지를 유도합니다. 우리가 보는 폭발적인 화산은 매우 인상적입니다. 표면 위로 약 200km (124 마일) 떨어진 곳에 깃털이 배출됩니다. 우리는 또한 용암이 표면에 분출되는 형태의 효과적인 화산을 볼 수 있습니다. 이들은 매우 고온이며 유체 흐름입니다. Io에서 이러한 흐름은 표면을 가로 질러 수백 킬로미터 연장됩니다.
모든 갈릴리 위성은 타원형 궤도에 있는데, 때로는 위성이 목성과 더 가까워지고, 다른 시간에는 더 먼 거리에 있으며, 이웃에 의해 밀려 난다는 의미입니다. 이것은 Io의 경우 내부를 녹이고 화산을“구동”시키기에 충분한 수준으로 내부 마찰을 일으킨다. 유로파에서도 동일한 과정이 진행되고 있습니다. 그리고 유로파의 얼음 껍질 아래에서 규산염 화산이 발생할 가능성이 있습니다.
가니메데는 태양계에서 가장 큰 위성입니다. 외부 얼음 껍질이 있습니다. 우리는 규산염 코어와 아마도 작은 내부 금속 코어 위에 액체 물의 서브 아이스 바다를 가지고 있다고 생각합니다. 가니메데 (Ganymede)는 지층 형성 이후 지질 학적 과정을 거쳤다. 그것은 지각 과정에 의해 지배되는 복잡한 역사를 가지고 있습니다. 우리는 매우 오래된 기능과 매우 어린 기능의 조합을 봅니다. 표면에서 오래된 파절 패턴을 가로 지르는 복잡한 팩트 패턴을 볼 수 있습니다. 표면은 우선적으로 액체로 된 내부에서 이동 된 블록으로 파쇄됩니다. 우리는 또한 초기 폭격기의 영향 역사를 볼 수 있습니다. 가니메데 (Ganymede)의 지각 역사를 이해하는 것은 진행중인 작업입니다.
칼리스토는 갈릴리 위성의 가장 바깥 쪽입니다. 또한 태양계, 특히 목 성계의 초기 발생 이력을 반영하여 충격을 받았다. 표면은 모든 크기의 분화구에 의해 지배됩니다. 그러나 우리는 매우 작은 충격 분화구가 없다는 것에 놀랐습니다. 우리는 이웃 가니메데 (Ganymede)에 매우 작은 충격 분화구를 본다. Callisto에서는 볼 수 없습니다. 우리는 작은 분화구를 지우는 과정이 있지만 달의 선택된 지역에만 있다고 생각합니다. 이것은 해결되지 않은 수수께끼입니다. 어떤 지역에서 작은 분화구를 제거하는 과정은 무엇입니까? 아니면 어떤 이유로 처음부터 형성되지 않았을 수 있습니까? 다시, 이것은 지속적인 연구 주제입니다.
그렇지만 내가 주로 이야기하고 싶은 것은 유로파입니다. 유로파는 지구의 달 크기와 비슷합니다. 주로 실리케이트 물체이지만 표면이 얼어 붙은 H2O의 외부 껍질이 있습니다. 규산염 내부를 덮고있는 물의 총량은 지구상의 모든 물을 초과합니다. 그 물의 표면은 얼었다. 문제는 얼어 붙은 껍질 아래에 무엇입니까? 바닥까지 단단한 얼음이 있습니까, 아니면 액체 바다가 있습니까? 우리는 얼음 표면 아래에 액체 물이 있다고 생각하지만 실제로는 잘 모릅니다. 우리의 아이디어는 모델을 기반으로하며 모든 모델과 마찬가지로 추가 연구 대상입니다.
유로파에 액체 바다가 있다고 생각하는 이유는 갈릴레오의 자력계로 측정 한 유로파 주변의 유도 자기장의 작용 때문입니다. 목성은 거대한 자기장을 가지고 있습니다. 그것은 차례로 유로파뿐만 아니라 가니메데와 칼리스토에도 자기장을 유도합니다. 유도 자기장이 작용하는 방식은 유로파뿐만 아니라 가니메데 (Ganymede)와 캘리 스토 (Callisto)에도 짠 액체 액체 바다의 존재와 일치합니다.
우리는 표면이 물 얼음이라는 것을 알고 있습니다. 우리는 다양한 염을 포함하는 비 얼음 성분이 존재한다는 것을 알고 있습니다. 그리고 우리는 표면이 지질 학적으로 처리되었다는 것을 알고 있습니다. 또한 표면에 미치는 영향 분화구는 상대적으로 적습니다. 표면이 지질 학적으로 젊다는 것을 나타냅니다. 유로파는 오늘날 지질 학적으로도 활동적 일 수 있습니다. 특히 한 영역의 이미지는 심하게 깨진 표면을 보여줍니다. 얼음 판이 분리되어 새로운 위치로 이동했습니다. 재료가 균열 사이에 뿌려 져서 분명히 얼어 붙었고, 우리는 이것이 이전에 이야기했던 조석 가열에 의해 추진 된 재료가 있던 곳 중 하나 일 수 있다고 생각합니다.
우리는 행성 과학에서 사물의 규모를 잊어 버리는 경향이 있습니다. 그러나이 얼음 덩어리는 엄청납니다. 미래의 탐사에 대해 생각할 때, 우리는 표면에 엎드려 특정 핵심 측정을하고 싶습니다. 그래서 우리는 이런 종류의 지형에 착륙 할 수있는 우주선 시스템에 대해 생각해야합니다. 얼음 아래에서 유래 된 물질이있을 수있는 곳이기 때문에 탐험에 최우선 순위입니다. 그러나 행성 탐사의 경우와 마찬가지로 가장 흥미로운 장소는 찾기가 가장 어렵습니다.
그래서 우리는 무엇을 알고 싶습니까? 가장 기본적인 것은“해양 개념”입니다. 액체 물이 있습니까? 얼음 껍질이 두껍거나 얇습니까? 거기 바다가 있다면, 얼음 표면이 얼마나 두껍습니까? 유로파에서 가능한 액체 바다를 탐험 할 때 알아야 할 것은 매우 중요합니다. 만약 우리가 바다에 들어가려면 얼음을 얼마나 깊이 통과해야합니까? 표면의 나이는 무엇입니까? 우리는“젊음”이라고 말하지만 그것은 상대적인 용어 일뿐입니다. 수천, 수십만, 수백만, 심지어 수십억 년이 되었습니까? 이 모델은 충격 크레이터 주파수에 따라 상당히 오랜 기간에 걸쳐 확산 될 수 있습니다. 오늘날 우주 환경에 유리한 환경은 무엇입니까? 과거의 환경은 어땠습니까? 그들은 같았습니까, 아니면 시간이 지남에 따라 바뀌 었습니까? 이러한 질문에 대한 답변에는 새로운 데이터가 필요합니다.
갈릴리 위성을 탐험하는 데 관심을 갖는 또 다른 것은 지질학의 역사를 이해하려는 것입니다. Io에서 Europa, Ganymede 및 Callisto에 이르기까지 우리가 보는 다양성은 어느 정도 시스템을 구동하는 조력 에너지의 양과 연결될 수 있습니다. 최대 조력 에너지는 이오에서 가장 지배적 인 화산 활동을 주도합니다. 다른 극단에서는 Callisto의 조력 에너지가 매우 적기 때문에 충격을주는 기록을 보존 할 수 있습니다. Europa와 Ganymede는이 두 극단적 인 경우 사이에 있습니다.
목성의 세 얼음 달 (유로파, 가니메데 및 칼리스토)의 총 표면적은 화성의 표면적보다 크며 실제로는 지구의 전체 지표면과 거의 같습니다. 따라서 얼음이 많은 갈릴리 위성의 탐사를 논의 할 때 다루어야 할 지형이 많이 있습니다.
미래의 탐험에 관해서는 약간의 역사를 공유하겠습니다. 3 년 전에 NASA는 Prometheus 프로젝트를 설립했습니다. 프로 메테우스 프로젝트는 한동안 심각하게 고려되지 않은 원자력 및 핵 추진의 개발을 포함합니다. Prometheus 프로젝트에서 가장 먼저 비행 한 임무는 Jupiter Icy Moons Orbiter (JIMO)였습니다. 목성 시스템의 맥락에서 3 개의 얼음 달을 탐험하는 것이 목표였습니다. 매우 야심 찬 프로젝트였습니다. 올해 초 JIMO가 취소되었습니다. 그러나 내년에는 유로파의 지구 물리학 적 궤도에 대한 승인이있을 것으로 보인다. 그 우주선을 진행시키기위한 초기 단계가 현재 고려되고 있습니다. 유로파는 탐사에 우선 순위가 높으며, 우선 순위를 인정하면이 임무가 수행 될 것입니다.
우리는 왜 유로파에 관심이 있습니까? 우리가 우주 생물학에 관해 이야기 할 때 우리는 생명의 세 가지 성분, 즉 물, 올바른 화학, 에너지를 고려합니다. 그들의 존재는 마법의 삶의 불꽃이 일어났다는 것을 의미하지는 않지만 우리가 인생에 필요하다고 생각하는 것들입니다. 제가 설명한 것처럼 목성의 얼음 달 세 개 모두가 잠재적 인 목표입니다. 그러나 유로파는 내부 에너지가 최대 인 것처럼 보이기 때문에 가장 우선 순위가 높습니다.
물론, 우리는 먼저 알고 싶습니다 : 바다가 있습니까?
그러면 얼음 빵 껍질의 3 차원 구성은 무엇입니까? 우리는 유기체가 북극 얼음의 균열과 균열에 살 수 있음을 알고 있습니다. 이러한 균열은 유로파에도 존재할 가능성이 높으며, 천문학에 큰 관심을 끄는 틈새가 될 수 있습니다.
그런 다음 유기 및 무기 표면 구성을 매핑하려고합니다. 오늘날 존재하는 데이터에서 표면이 이질적임을 알 수 있습니다. 표면에 순수한 얼음이 아닙니다. 다른 곳보다 얼음이 아닌 성분이 더 풍부한 것으로 보이는 영역이 있습니다. 우리는 그 재료를 매핑하고 싶습니다.
또한 흥미로운 지형 지형지 물을 매핑하고 착륙선을 포함하여 향후 탐사에 가장 중요한 장소를 식별하려고합니다.
그런 다음 목성 환경에서 유로파를 이해하고 싶습니다. 예를 들어, 목성에 의해 부과 된 방사선 환경은 유로파의 표면 화학에 어떻게 영향을 미칩니 까?
우리는 표면에서만 할 수있는 일이 많기 때문에 궁극적으로 표면에 내려 가고 싶습니다. 우리는 갈릴레오 미션에서 얻은 풍부한 데이터를 보유하고 있으며 잠재적 인 유로파 미션에서 더 많은 데이터를 원하지만 원격 감지 데이터입니다. 다음으로, 원격 감지 데이터를 컨텍스트에 배치하기 위해 중요한 지상 진실 측정을 수행 할 수있는 지표면에 착륙선을 설치하려고합니다. 따라서 과학계에서는 유로파와 목성 시스템에 대한 다음 임무는 일종의 착륙 패키지를 가져야한다고 생각합니다. 그러나 이것이 실제로 일어날 지 여부는 계속 지켜봐 주시기 바랍니다!
원본 출처 : NASA Astrobiology
