Всестороннее изучение радиации, приходящейся на долю Европы, ледяного спутника Юпитера, помогает учёным определить зону и глубину поиска биосигнатур и признаков обитаемости.
В 1990-х годах миссия Галилео предоставила убедительные доказательства наличия глобального океана под ледяной оболочкой Европы, поэтому учёные считают, что эта луна Юпитера является одним из самых перспективных мест в нашей Солнечной системе для поиска жизни. Кроме того, имеются доказательства, что солёная вода, расположенная в недрах луны, иногда пробивается на поверхность.
Европа подвергается постоянному интенсивному излучению от Юпитера. Эта радиация может разрушать или изменять вещества, выходящие на поверхность из недр, что затрудняет определение условий в океане Европы.
Планируя предстоящие исследования Европы, учёные столкнулись со многими неизвестными: в каких регионах радиация наиболее интенсивна? Как глубоко проникают энергетические частицы? Как радиация влияет на то, что находится на поверхности и под поверхностью, включая потенциальные химические признаки наличия жизни?
Используя данные от Галилео, пролетавшего вблизи Европы два десятка лет назад, и электронные измерения от космического аппарата Вояджер-1, команда учёных сконцентрировала внимание на электронах, бомбардирующих поверхность луны. Они обнаружили, что в различных регионах Европы дозы радиации варьируются. Наиболее сильное излучение сосредоточено в зонах вокруг экватора, а ближе к полюсам оно уменьшается.
На карте зоны самой сильной радиации представлены в виде овальных областей с неровными краями, покрывающих более половины поверхности спутника.
Таким образом, учёные получили общее представление, на какие регионы Европы менее всего воздействует радиация, и это имеет важное значение для будущих исследований с помощью космического аппарата Europa Clipper, который будет работать на орбите вокруг Европы и совершит 45 облётов.
Запуск космического аппарата запланирован на 2022 год, на его борту будут установлены камеры, спектрометры, плазменные и радиолокационные приборы для исследования химического состава поверхности Европы, её океана, а также веществ, выброшенных из глубин на поверхность.
Учёные построили также 3D-модель интенсивности излучения, приходящегося на поверхность Европы. На основе результатов можно примерно определить глубину бурения во время будущих миссий с посадкой на Европу для поиска биосигнатур, не изменённых радиацией.
Примерная глубина варьируется от 10 до 20 сантиметров в зонах с самым высоким излучением и около 1 сантиметра в регионах, близких к полюсам Европы.
Этот вывод также основан на изучении влияния радиации на аминокислоты, которые являются главными строительными блоками белков и простейшими биосигнатурами.
Учёные разрабатывают возможные траектории орбиты, пролегающие над регионами Европы с более низким уровнем радиации. В будущем это позволит изучать вещества из подлёдного океана, на которые действие излучения не оказало разрушительного воздействия.
Биосигнатуры (иногда называемые химическими или молекулярными ископаемыми) представляют собой любые вещества, элементы, изотопы, молекулы или явления, которые дают научные доказательства существования жизни в прошлом или настоящем.