Hubble vindt bewijs van aanhoudende waterdamp op één halfrond van Europa

[univers]

NASA's Hubble Space Telescope-waarnemingen van Jupiter's ijzige maan Europa hebben de aanwezigheid van aanhoudende waterdamp onthuld - maar, op mysterieuze wijze, slechts op één halfrond.

Europa herbergt een uitgestrekte oceaan onder zijn ijzige oppervlak, die omstandigheden zou kunnen bieden die gastvrij zijn voor het leven. Dit resultaat bevordert het begrip van astronomen van de atmosferische structuur van ijzige manen en helpt de basis te leggen voor geplande wetenschappelijke missies naar het Jovische systeem om, gedeeltelijk, te onderzoeken of een omgeving op een halve miljard mijl van de zon leven zou kunnen ondersteunen.


Deze foto van de Jupitermaan Europa werd in juni 1997 genomen op een afstand van 776.700 mijl door NASA's Galileo-ruimtevaartuig. Iets kleiner dan de maan van de aarde, Europa heeft een zeer glad oppervlak en de stevige ijskorst lijkt op een gebarsten eierschaal. Het binnenland heeft een wereldwijde oceaan met meer water dan op aarde. Het zou mogelijk het leven kunnen herbergen zoals wij het kennen. Waarnemingen van de Hubble-ruimtetelescoop van Europa hebben de aanwezigheid van hardnekkige waterdamp in zijn zeer ijle atmosfeer onthuld. Hubble-waarnemingen, van 1999 tot 2015, vinden dat waterdamp constant wordt aangevuld op één halfrond van de maan. Dit is een andere bevinding dan Hubble's waarnemingen uit 2013 die gelokaliseerde waterdamp vonden van geisers die uit de ondergrondse oceaan ontluchten. Deze waterdamp komt uit een geheel ander proces. Zonlicht zorgt ervoor dat het oppervlakte-ijs sublimeert en direct overgaat in gas. Deze kleurencomposiet Galileo-weergave combineert violette, groene en infraroodbeelden. Het uitzicht op de maan wordt weergegeven in natuurlijke kleur (links) en in verbeterde kleur die is ontworpen om subtiele kleurverschillen in het oppervlak naar voren te brengen (rechts). Het helderwitte en blauwachtige deel van Europa's oppervlak bestaat voornamelijk uit waterijs, met zeer weinig niet-ijsmaterialen. Lange, donkere lijnen zijn breuken in de korst, waarvan sommige meer dan 1.850 mijl lang zijn. De Galileo-missie eindigde op 21 september 2003, toen het ruimtevaartuig opzettelijk het bevel kreeg om in de atmosfeer van Jupiter te duiken, waar het werd vernietigd. Tot op de dag van vandaag blijven wetenschappers de verzamelde gegevens bestuderen. Het Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena, Californië leidde de Galileo-missie voor NASA' s Bureau van Ruimtewetenschap, Washington, DC. JPL is een operationele divisie van het California Institute of Technology (Caltech). Deze afbeelding en andere afbeeldingen en gegevens die van Galileo zijn ontvangen, worden op de homepage van de Galileo-missie geplaatst. Achtergrondinformatie en educatieve context zijn ook beschikbaar voor de afbeeldingen.
Credits: NASA, NASA-JPL, Universiteit van Arizona

Eerdere waarnemingen van waterdamp op Europa zijn in verband gebracht met pluimen die door het ijs uitbarsten, zoals gefotografeerd door Hubble in 2013. Ze zijn analoog aan geisers op aarde, maar strekken zich meer dan 60 mijl hoog uit. Ze produceren tijdelijke klodders waterdamp in de atmosfeer van de maan, wat slechts een miljardste is van de oppervlaktedruk van de atmosfeer van de aarde.

De nieuwe resultaten laten echter vergelijkbare hoeveelheden waterdamp zien die zijn verspreid over een groter gebied van Europa in Hubble-waarnemingen van 1999 tot 2015. Dit suggereert een langdurige aanwezigheid van een waterdampatmosfeer alleen op het achterblijvende halfrond van Europa - dat deel van de maan die altijd tegengesteld is aan zijn bewegingsrichting langs zijn baan. De oorzaak van deze asymmetrie tussen het voorste en achterste halfrond wordt niet volledig begrepen.

Deze ontdekking is afgeleid van een nieuwe analyse van Hubble-archiefbeelden en -spectra, met behulp van een techniek die onlangs resulteerde in de ontdekking van waterdamp in de atmosfeer van Jupiters maan Ganymedes , door Lorenz Roth van het KTH Royal Institute of Technology, Space and Plasma Physics , Zweden.

"De waarneming van waterdamp op Ganymedes, en aan de achterkant van Europa, bevordert ons begrip van de atmosferen van ijzige manen", zei Roth. "De detectie van een stabiele waterovervloed op Europa is echter iets verrassender dan op Ganymedes, omdat de oppervlaktetemperaturen van Europa lager zijn dan die van Ganymedes."

Europa reflecteert meer zonlicht dan Ganymedes, waardoor het oppervlak 60 graden Fahrenheit koeler blijft dan Ganymedes. Overdag hoog op Europa is een ijskoude -260 ° F. Maar zelfs bij de lagere temperatuur suggereren de nieuwe waarnemingen dat waterijs sublimeert - dat wil zeggen, direct transformeert van vast naar damp zonder vloeibare fase - van het oppervlak van Europa, net als op Ganymedes.


Waarnemingen van Jupiters ijzige maan Europa van NASA's Hubble-ruimtetelescoop hebben de aanwezigheid van aanhoudende waterdamp onthuld - maar, op mysterieuze wijze, slechts op één halfrond. Europa herbergt een uitgestrekte oceaan onder zijn ijzige oppervlak, die omstandigheden zou kunnen bieden die gastvrij zijn voor het leven. Dit resultaat bevordert het begrip van astronomen van de atmosferische structuur van ijzige manen, en het helpt de basis te leggen voor geplande wetenschappelijke missies naar het Jovische systeem om, gedeeltelijk, te onderzoeken of een omgeving op een halve miljard mijl van de zon leven zou kunnen ondersteunen.
Credits: NASA's Goddard Space Flight Center/Paul Morris

Om deze ontdekking te doen, verdiepte Roth zich in archiefgegevens van Hubble en selecteerde ultraviolette waarnemingen van Europa uit 1999, 2012, 2014 en 2015, terwijl de maan zich op verschillende orbitale posities bevond. Deze waarnemingen zijn allemaal gedaan met Hubble's Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS). Dankzij de ultraviolet-STIS-waarnemingen kon Roth de overvloed aan zuurstof bepalen - een van de bestanddelen van water - in de atmosfeer van Europa, en door de sterkte van de emissie bij verschillende golflengten te interpreteren, kon hij de aanwezigheid van waterdamp afleiden.

Deze detectie maakt de weg vrij voor diepgaande studies van Europa door toekomstige sondes, waaronder NASA's Europa Clipper en de Jupiter Icy Moons Explorer-missie van de European Space Agency (ESA). Het begrijpen van de vorming en evolutie van Jupiter en zijn manen helpt astronomen ook om inzicht te krijgen in Jupiter-achtige planeten rond andere sterren.

https://www.nasa.gov/feature/goddard/20 ... -of-europa