NASAの科学者がエウロパの水蒸気を確認

地上望遠鏡とハッブル宇宙望遠鏡を使ってエウロパから水蒸気の噴煙が上がっていることを突き止めた。以下、機械翻訳。
NASAの科学者がエウロパの水蒸気を確認
時を経たヨーロッパの画像
左側には、1979年3月2日にボイジャー 1号によって290万キロメートル離れて撮影されたエウロパの景色があります。次に、1979年7月9日のボイジャー2号の接近中に撮影されたエウロパのカラー画像です。右側は、1990年代後半に探査機ガリレオによって撮影された画像から作成されたエウロパの景色です。
クレジット：NASA / JPL
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40年前、ボイジャーの宇宙船が、木星の79の衛星の1つであるエウロパの最初のクローズアップ画像を撮影しました。これらは衛星の氷の表面をスライスする茶色がかったひびを明らかにしました。そして、それはエウロパに眼球の静脈の外観を与えます。それ以来、数十年の外側の太陽系への任務は、それがNASAの生命の探索において優先順位の高い調査対象となるために、エウロパについての十分な追加情報を蓄積しました。
この衛星を魅力的なものにしているのは、生命に必要なすべての成分を持っている可能性です。科学者は、これらの成分の1つである液体の水が氷の表面の下に存在し、時には巨大な間欠泉の空間に噴出するかもしれないという証拠を持っています。しかし、水分子自体を直接測定して、これらのプルーム内の水の存在を確認することはできませんでした。現在、メリーランド州グリーンベルトにあるNASAのゴダード宇宙飛行センターから出た国際研究チームが、エウロパの表面上で初めて水蒸気を検出しました。チームは、ハワイで世界最大の望遠鏡の1つを通してエウロパを覗いて蒸気を測定しました。
水蒸気がエウロパの上にあることを確認することは、科学者が衛星の内部の働きをよりよく理解するのに役立ちます。たとえば、科学者たちは、この衛星の数ｋｍの厚さの氷の殻の下に、おそらく地球の2倍の大きさの液体の海があると考えています。科学者たちは、プルームのためのもう一つの水源は、エウロパの地表のすぐ下にある溶けた氷の浅い貯水池かもしれないと考えている。木星の強力な放射場がエウロパの氷の殻から水粒子を除去している可能性もありますが、最近の調査では観測された水の源としてこのメ​​カニズムに反対しました。
「生命に必要な3つの要件のうち2つは、必須の化学元素（炭素、水素、酸素、窒素、リン、硫黄）とエネルギー源であり、太陽系全体に見られます。しかし、水検出の調査を主導したNASAの惑星科学者ルーカスパガニーニは、次のように述べています。「科学者はまだ液体の水を直接検出していませんが、次の最良のものを発見しました。蒸気の形の水です。」
パガニーニと彼のチームは、 11月18日のジャーナルNature Astronomyで、オリンピックサイズのスイミングプールを数分で満たすのに十分な量のエウロパから放出される水（1秒あたり2,360キログラム）を検出したと報告しました。しかし、科学者はまた、水がまれに、少なくとも地球から検出するのに十分な量で出現することを発見しました、とパガニーニは言いました。「私にとってこの研究の興味深いことは、エウロパの上の水の最初の直接検出だけでなく、私たちの検出方法の限界内でのその欠如。」

エウロパでの水分子のアニメーション
水分子は、太陽放射と相互作用するときに特定の周波数の赤外線を放射します。
クレジット：Michael Lentz / NASA Goddard
実際、パガニーニのチームは、2016年から2017年までの17日間の観測を通して、わずかであるがはっきりした水蒸気の信号を1回だけ検出しました。先導する半球、または木星の周りの月の軌道の方向に常に向いている月の側面。（Europaは、地球の月のように、重力によりホスト惑星に固定されているため、先頭の半球は常に軌道の方向を向いており、後続の半球は常に反対方向を向いています。）
彼らはケック天文台で分光器を使用して、放射または吸収する赤外線を介して惑星大気の化学組成を測定しました。水などの分子は、太陽放射と相互作用するときに特定の周波数の赤外線を放射します。

水の証拠
最近の水蒸気検出の前に、エウロパに関する多くの興味深い発見がありました。最初はNASAのガリレオ宇宙船から来たもので、1995年から2003年の間にガス惑星を周回しながら、エウロパ近くの木星の磁場の摂動を測定しました。磁気障害。2018年に研究者が磁気disturbance乱をより詳細に分析すると、プルームの可能性の証拠が見つかりました。
一方、科学者たちは2013年にNASAのハッブル宇宙望遠鏡を使用して、エウロパの大気中のプルームのような構成の水素（H）および酸素（O）-水の成分（H 2 O）を検出したと発表しました。また、数年後、他の科学者はハッブルを使用して、月が木星の前を通過するときにシルエットに現れる指のような突起の写真を撮ったときに、噴煙の可能性の証拠を収集しました。
「エウロパでの水蒸気のこの最初の直接識別は、原子種の最初の検出の重要な確認であり、この氷の世界での大きなプルームの見かけの希薄性を強調しています」と、KTH Royal Institute of Technologyの天文学者で物理学者であるLorenz Roth 2013年ハッブル研究を主導し、この最近の調査の共著者であったストックホルムで。
Rothの研究は、他の以前のEuropaの調査結果とともに、表面上の水の成分のみを測定しています。問題は、他の世界で水蒸気を検出するのが難しいことです。既存の宇宙船はそれを検出する能力が限られているため、地上の望遠鏡を使用して深宇宙の水を探す科学者は、地球の大気中の水の歪曲効果を考慮する必要があります。この影響を最小限に抑えるために、パガニーニのチームは複雑な数学およびコンピューターモデリングを使用して地球の大気の状態をシミュレートし、ケックスペクトログラフによって返されるデータで地球の大気水とヨーロッパの大気水を区別できるようにしました。
パガニーニのチームのゴダード惑星科学者であるアビ・マンデルは、「地上での観測で可能な汚染物質を除去するために、徹底的な安全チェックを実施しました」と述べました。「しかし、最終的には、実際に何が起こっているのかを知るために、ヨーロッパに近づく必要があります。」
科学者はまもなくヨーロッパに十分に近づき、この住みやすい世界の内と外の仕組みに関する長引く疑問を解決できるようになるでしょう。2020年代半ばに打ち上げられる予定のエウロパクリッパーミッションは、神秘的で脈のある眼球の控えめな写真から始まった半世紀の科学的発見を締めくくるでしょう。
クリッパーオービターは、エウロパに到着すると、エウロパの表面、深い内部、薄い大気、海底、さらには潜在的にさらに小さいアクティブなベントについて詳細な調査を実施します。Clipperはプルームの画像を撮影し、質量分析計で大気中にある分子をサンプリングしようとします。また、将来のヨーロッパの着陸船がサンプルを収集できる実り多い場所を探します。これらの努力は、エウロパの秘密と生命の可能性をさらに解き放つはずです。
パガニーニのチームの他のゴダード研究者には、ジェロニモビジャヌエバ、マイケルマムマ、テリーハーフォードが含まれます。Southwest Research InstituteのKurt Retherfordも研究に貢献しました。
Water Vapor Plumes on Europa

クレジット：NASA Goddard
ここでビデオを見る
この物語のスペイン語版を見るにはクリックしてください：https : //ciencia.nasa.gov/cient%C3%ADficos-de-la-nasa-confirman-vapor-de-agua-en-europa

ビデオのスペイン語版：https : //youtu.be/jftSM5yAIyA

最終更新日：2019年11月20日
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