Jupiterin kuussa voi olla eläviä meriä

Jupiterin Europa-kuu saa vieraakseen JUICEn Euroopasta ja Clipperin USA:sta. Luotainten tehtävänä on etsiä elämää. Teoria kuun pinnan alaisesta elämästä sai uutta pontta, kun sen kaasukehästä löydettiin vesihöyryä.

Jupiterin Europa-kuu saa vieraakseen JUICEn Euroopasta ja Clipperin USA:sta. Luotainten tehtävänä on etsiä elämää. Teoria kuun pinnan alaisesta elämästä sai uutta pontta, kun sen kaasukehästä löydettiin vesihöyryä.

Jupiterin Europa-kuuta peittää jääkerros, joka on 180 asteen pakkasessa kovaa kuin graniitti.

Jäisen kuun taivasta hallitsee jättiläisplaneetta Jupiter, jonka säteily tappaa pinnalta kaiken elävän ja jonka painovoima kiskoo kuuta niin, että sen sisukset lähtevät liikkeelle.

Europassa ei ole vuoria eikä edes juuri meteoriittien tekemiä kraattereita. Sen sijaan sen pinnassa on siellä täällä railoja ja repeämiä.

Jään raoista nousee satojen metrien korkuinen vesihöyrysuihku.

Toisaalla taas jäässä törröttää 5–10 metriä korkeiden jääpiikkien metsä. Maallikon silmin Europa on kylmä ja kuollut ja monella tapaa luotaantyöntävä jäälohkare. Tutkijoita sen sijaan kiehtovat Europassa juuri elämän mahdollisuudet. Europa on Maan jälkeen todennäköisin Aurinkokunnan kolkka, joissa voi esiintyä elämää.

Niinpä Euroopan avaruusjärjestö Esa ja sen yhdysvaltalainen kollega Nasa aikovat lähettää luotaimen itse paikalle selvittämään, onko Europa-kuun kuoren alla elämän ainekset, niin kuin monet mittaukset antavat olettaa.

Valtava vesisuihku yllätti

Esan JUICEn ja Nasan Europa Clipperin tehtävänä on tutkia kuun pintaa ja etsiä jääkuoresta mahdollisia onkaloita, joissa on sulaa vettä. Europa Clipper lisäksi kartoittaa ja valokuvaa kuun pintaa ja etsii sopivaa laskeutumispaikkaa laskeutujaluotaimelle, joka joskus tulevaisuudessa etsii elämää Europan jään alta.

Tutkijat ovat pitkään pitäneet mahdollisena, että Europan pinnan alla on vettä, mutta vasta viime vuonna vettä löydettiin sen kaasukehästä. Löydön tekivät Nasan Goddard-avaruuslentokeskuksen tutkijat Havaijilla toimivan W. M. Keck -observatorion kuvista. Kuvia analysoitiin spektrografilla, joka tunnistaa aineita niiden lähettämän infrapunasäteilyn aallonpituuksien perusteella.

Kaikki aineet, muun muassa Europan kaasukehän sisältämät kaasut, tuottavat niille ominaisen säteilyspektrin, kun ne altistuvat esimerkiksi auringonvalolle. Tunnusomainen spektri syntyy, kun osa säteilyn aallonpituuksista imeytyy aineisiin ja osa välittyy niistä edelleen.

Nasan tutkijoiden spektrografi tunnisti Europan kaasukehästä vettä. Kaiken lisäksi vettä näytti aika ajoin nousevan kaasukehään jopa kahden tonnin sekuntivauhtia.

Näin äkillinen vesimäärä viittaa geysirin kaltaiseen suihkuun. Jos Europan jääkuoressa todella on railo, josta suihkuaa pinnalle vettä, myös elämän syntyyn tarvittavat aineet voivat kohdata toisensa.

Video: Tutkijat havaitsivat infrapunavaloa vesimolekyylistä

Vesi kiinnostaa tutkijoita siksi, että vesi on yksi kolmesta ainesosasta, jotka tarvitaan elämän cocktailiin.

Muut kaksi ovat energia ja yhdistelmä tiettyjä alku­aineita, kuten hiiltä, vetyä, typpeä, happea, fosforia ja rikkiä.

Happea on jo löydetty Europan kaasu­kehästä, ja muita alkuaineita todennäköisesti oli läsnä jo siinä pölypilvessä, josta Europa muinoin syntyi. Niitä ovat voineet tuoda myös meteoriitit ja asteroidit, jotka ovat ajan mittaan törmänneet Europaan. Energiaa elämä saisi Jupiterista.

Jupiter repii kuutaan

Ajatus elämän mahdollisuudesta Europassa perustuu siihen, että sen jään alla on sulaa vettä ja Jupiterin tuhoisa säteily ei yllä jääkuoren alle.

Veden sulana pysymiseen tarvittavan lämmön voi tuottaa vuorovesi-ilmiö, jonka synnyttää Jupiterin painovoima.

Kun Europa kiertää Jupiteria soikealla radallaan, Jupiter kiskoo sitä puoleensa. Jättiläisplaneetta Jupiterin painovoima on niin suuri, että se suorastaan venyttää kiertolaisiaan. Europan sisuksissa venyminen synnyttää lämpöä, joka voi pitää pinnanalaisen meren sulana. Samoin itse jääkuoressa voi olla taskuja, joissa on sulaa vettä.

Vuorovesi pitää myös jääkuorta jatkuvassa liikkeessä. On mahdollista, että siinä tapahtuu samankaltaista säännönmukaista laattojen liikettä kuin maapallolla.

Jääkuoressa on jälkiä, jotka viittaavat siihen, että pinnan jäälaatat paikoin törmäävät toisiinsa ja paikoin etääntyvät toisistaan. Joissakin kohdissa jää näyttää myös sulaneen ja jäätyneen uudestaan.

Europa Clipper painaa lähtiessään 6 000 kiloa. Iso osa painosta on polttoainetta. Havainto­välineinä siinä on muun muassa kameroita ja spektrometrejä.

Varmat tiedot Europasta ovat vielä vähäisiä, mutta tutkijat arvelevat, että kuussa on ainakin kaksi kertaa niin paljon vettä kuin kaikissa Maan valtamerissä yhteensä.

Europan meren arvellaan olevan sata kilometriä syvä. Maan merien syvin kohta, Mariaanien hauta, on noin 11 kilometriä vedenpinnan alapuolella.

Älykkäitä olentoja jään alla

Minkälaista elämää voi olla pimeässä meressä jään alla? Kun pohditaan, millaista elämää Marsista edes teoriassa voisi löytyä, toiveikkaimmat ehdottavat bakteereja. Sen sijaan Europan suhteen odotukset ovat aivan toisella tasolla.

Brittiläinen planeettatutkimuksen professori Monica Grady esitti aiemmin tänä vuonna, että Europan meressä voisi elää älykkyydeltään ainakin mustekalaa vastaavia eliöitä. Samansuuntaisia ajatuksia ovat esittäneet Nasan tutkijat.

Tutkittua tietoa teorian paikkansapitävyydestä voidaan odottaa ehkä vielä tämän vuosikymmenen kuluessa, kun Nasan ja Esan luotaimet pääsevät työpaikalleen.

Ensimmäisenä matkaan lähtee Esan JUICE (JUpiter ICy moons Explorer eli Jupiterin jäisten kuiden tutkija). Se laukaistaan vuonna 2022, ja se saapuu perille vuonna 2029. Luotain tutkii kolmen vuoden ajan Jupiteria ja Europaa sekä kahta muuta Jupiterin kuuta: Ganymedesta ja Kallistoa.

JUICEn tavoitteena on paitsi etsiä mahdollista elämää myös kartoittaa yleisesti jääkuiden syntyä ja kehitystä. Europaan JUICE kurkistaa kahdella ohilennolla, joista lähin kulkee 400 kilometrin etäisyydeltä.

Nasa etsii laskeutumispaikkaa Nasan Europa Clipper keskittyy tutkimaan Europaa. Sen pitäisi lähteä matkaan joskus vuosien 2023 ja 2025 välillä. Kun luotain kuuden vuoden lennon jälkeen pääsee perille, se kartoittaa Europan ja selvittää, onko siellä elämän edellytyksiä.

Katso videosimulaatio luotaimen lennosta:

Urakan kestoksi on suunniteltu 3,5 vuotta. Sinä aikana luotain lentää Europan ohi eri etäisyyksiltä.

Ydinkäyttöinen pora tunkeutuu jään läpi

Lähimmillään se käy vain 25 kilometrin päässä kuun pinnasta. Silloin sen on määrä muun muassa etsiä kuun pinnalta sopivaa laskeutumispaikkaa myöhemmälle luotaimelle.

Europaan laskeutuva luotain on vasta luonnosvaiheessa, mutta USA:n kongressi on jo myöntänyt määrärahan sen kehittämiseen. Sen on määrä porata näytteitä 10 sentin syvyydestä. Niin syvällä eliöt ovat periaatteessa suojassa säteilyltä.

Suunnitelmissa on myös ydinkäyttöinen pora, joka etsii veden täyttämiä taskuja ja painuu lopulta jäänalaiseen mereen asti. Poraa kehitetään Nasan SESAME-ohjelmassa.

Vielä kauempana tulevaisuudessa on visio sukeltajarobotista, joka lähtee etsimään Europan asukkaita jäänalaisesta merestä.