ユーロ波の近接飛行から得た驚くべき酸素洞察

木星の氷月ヨーロッパのこの風景は、2022年9月29日のミッションの近接飛行中に、NASAのJuno宇宙船に搭載されたJunoCamイメージデバイスでキャプチャされました。 当機関のEuropa Clipper宇宙船は、2030年に木星の周りの軌道に達したときに月を探索する予定です。 ソース: NASA/ JPL-Caltech/SwRI/MSSS, Kevin M. Gill CC BY 3.0

氷で覆われた木星の月は、24時間ごとに1,000トンの酸素を生成します。 これは100万人の人間が一日中息を吐くことができる量です。

科学者 NASAJunoの使命は次のとおりです。 木星 木星の達人であるユーロ波で生産される酸素の割合は、ほとんどの以前の研究よりもはるかに少ないと計算しました。 3月4日に公開 自然天文学今回の発見は、宇宙船のJADE(木星オーロラ分布実験)装置から収集したデータを用いて氷月表面から放出される水素を測定することにより導出されました。

論文の著者は、生産される酸素の量を毎秒約26ポンド（毎秒12kg）と推定します。 以前の見積もりは、1秒あたり数ポンドから2,000ポンド以上（毎秒1,000kg以上）まで異なります。 科学者たちは、この方法で生成された酸素の一部が代謝エネルギーの可能な源として月の地下海に入ることができると信じています。

ユーロ派のライフポテンシャル

赤道直径が1,940マイル（3,100km）に達するユーロ波は4番目に大きい大陸です。 木星の知られている95の衛​​星 4つのガリラヤ衛星の中で最も小さい衛星です。 科学者たちは、氷の地殻の下に生理食塩水からなる広大な内部海が隠れていると信じており、表面の下に生命維持条件が存在する可能性について好奇心を持っています。

宇宙生物学者の注意を引くのは水だけではありません。 木星月の位置は、生物学的可能性においても重要な役割を果たします。 ユーロ波の軌道はガス巨人の放射線ベルトの中央に位置している。 木星の電荷を帯びたり、イオン化した粒子が氷の表面を爆撃し、水分子を2つに分けて月の海に入ることができる酸素を生成します。

この図は、木星の荷電粒子がユーロ波表面に衝突し、凍った水分子を酸素と水素分子に分解する様子を示しています。 科学者たちは、新しく生成された酸素ガスの一部が、挿入された画像に描かれているように、月の地下海に向かって移動できると信じています。 ソース: NASA/JPL-Caltech/SWRI/PU

「ヨーロッパは流れる流れの中でゆっくりと水を失う氷のようです。 しかし、この場合、流れは特別な磁場によって木星の周りを散らばっているイオン化粒子の流体です。 プリンストン大学 ニュージャージー州で。 「これらのイオン化粒子がユーロ波に衝突すると、表面の水 – 氷分子が分子単位で分解し、水素と酸素が生成されます。 ある意味では、氷の全体の殻は、その上に押し込まれる荷電粒子の波によって絶えず侵食されています。

砲撃捕獲

Junoが2022年9月29日午後2時36分(PDT)にユーロ波220マイル(354km)内で飛行し、JADEは衝突する荷電粒子によって生成された後、木星の磁場によって「収集された」水素および酸素イオンを同定し測定した。 月が過ぎた畑。

「ねじ（NASA）時代 ガリレオ ミッションはユーロを通って飛行し、私たちはユーロが周囲との複雑でダイナミックな相互作用に目を向けました。 Junoは、ヨーロッパの大気から離れた荷電粒子の組成を直接測定するための新機能をもたらし、私たちはこのエキサイティングな水の世界のカーテンの後ろをもっと詳しく見たいと思います。 「しかし、私たちが気付かなかったのは、ジュノの観測は、ユーロ波の氷の表面で生成される酸素の量に対して非常に厳しい制約を与えるということです」

Junoは、木星の磁気圏を研究するための9つの荷電粒子と電磁波センサーを含む、木星系を研究するように設計された11の最先端の科学機器を持っています。

サウスウェスト・リサーチ・インスティテュートのジュノ首席調査官のスコット・ボルトン氏は、「拡張ミッションの間、ガリラヤの衛星の近くを飛行する能力により、ユーロの居住可能性の調査に貢献するユニークな機会を含む広範な科学に取り組むことができました」と述べました。 。 サンアントニオで。 「そして私たちはまだ終わっていません。 より多くの月、低空飛行と木星の近い輪と極大気の最初の探査はまだ行われていません。

酸素生産は、NASAのヨーロッパクリッパーミッションが2030年に木星に到着したときに調査するいくつかの側面の1つです。 ミッションのペイロードは9つです。 科学ツール ユーロが生命体に適している条件を持っていることを確認してください。

今、ボルトンと残りのJunoミッションチームは、木星のもう一つの世界である火山花茎達であるIoを目指しています。 4月9日、宇宙船は表面から約16,500km（10,250マイル）以内に近づきます。 Junoによって収集されたデータは、2023年12月30日と2024年2月3日の約932マイル（1,500km）の2つの非常に近いアプローチを含む、過去のIoフライバイで得られた結果に追加されます。

参考文献：JR Szalay、F. Allegrini、RW Ebert、F. Bagenal、SJ Bolton、S. Fatemi、DJ McComas、A. Pontoni、J. Saur、HT Smith、「ユーロ波氷表面の解離による酸素生産」、 DF Strobel、SD Vance、A. Vorburger、およびRJ Wilson、2024年3月4日、 自然天文学。
DOI: 10.1038/s41550-024-02206-x

カリフォルニア州パサデナのカルテックの一部であるNASAのジェット推進研究所は、サンアントニオのサウスウェスト研究所の上級研究者であるScott BoltonのJunoミッションを管理しています。 JunoはNASAのニューフロンティアプログラムの一部です。 このプログラムは、ワシントンのNASAの科学ミッション部門のために、アラバマ州ハンツビルのNASAのMarshall宇宙飛行センターで管理されています。 イタリア宇宙局（ASI）は、木星赤外線オーロラマッパー（Jovian InfraRed Auroral Mapper）に資金を提供しました。 デンバーにあるロッキード・マーティン・スペース（Lockheed Martin Space）が宇宙船を作り、運営しました。