Nisan 13, 2023’te Avrupa Uzay Ajansı, Jüpiter’e gönderilecek bir uzay aracını taşıyan bir roket fırlatacak. Jupiter Icy Moons Explorer – veya JUICE – 2031’de varış yaptıktan sonra en az üç yıl boyunca Jüpiter’in uydularında geçirecek.
Ekim 2024’te NASA, Europa Clipper adlı bir robotik uzay aracını da Jovian uydularına göndermeyi planlıyor. Bu, güneş sistemindeki bu uzak fakat ilginç yerlere artan bir ilgiyi vurguluyor.
Güneş sistemindeki katı gezegenlerin ve ayların yapısını ve evrimini inceleyen bir gezegen bilimci olarak, meslektaşlarım ve ben, JUICE ve Europa Clipper’ın umutla Dünya’ya yollayacakları verileri almayı dört gözle bekliyoruz. Ancak belki de en heyecan verici bilgiler, suyla ilgili olacak.
Jüpiter’in üç uydusu – Europa, Ganymede ve Callisto – yaşamı destekleyebilecek büyük, yeraltı suları barındıran yerlerdir.
Jüpiter’in düzinelerce uydusu var. Dört tanesi özellikle gezegen bilimcilerinin ilgisini çekiyor.
Io, Europa, Ganymede ve Callisto, Dünya’nın Ayı gibi, görece büyük, küresel, karmaşık dünyalardır. İki önceki NASA görevi, Jüpiter sistemi etrafında uzay araçları gönderdi ve bu ay hakkında veri topladı.
Galileo görevi, 1995 ile 2003 arasında Jüpiter’in yörüngesinde dolaştı ve dört büyük uyduda jeolojik keşifler sağladı. Juno görevi hala Jüpiter’in yörüngesinde ve gezegenin bileşimi, yapısı ve uzay ortamına benzersiz bir bakış sağladı.
Bu görevler ve diğer gözlemler, dört uydunun hepsinde jeolojik aktivitenin olduğunu gösterdi. Ancak, bu uydulardan sadece Io, büyük miktarda su barındırmıyor.
Europa, Ganymede ve Callisto, aksine buzlu manzaralara sahiptir. Europa’nın yüzeyi, olası tektonik plakalar ve volkanların buzlu analogları da dahil olmak üzere genç fakat karmaşık bir geçmişe sahiptir. Tüm güneş sisteminin en büyük uydusu olan Ganymede, Civa’dan daha büyüktür ve sıvı metal bir çekirdekten kaynaklanan kendi manyetik alanına sahiptir. Callisto, diğerlerine kıyasla biraz hareketsiz görünse de, Europa ve Io’nun genç yüzeylerinde artık erişilemeyen eski bir geçmişin değerli bir zaman kapsülü olarak hizmet verir.
En heyecan verici olanı ise, Europa, Ganymede ve Callisto’nun neredeyse kesinlikle yeraltı suları bulundurmasıdır.
Europa, Ganymede ve Callisto’nun yüzeyleri yüzlerce derece altında olacak şekilde soğuktur. Bu sıcaklıklarda, buz katı kayaya benzer şekilde davranır.
Ancak, bu uydulara ne kadar derinlere inerseniz, o kadar sıcak hale gelir. Yeterince derine indiğinizde, buzun suya dönüştüğü sıcaklığa ulaşırsınız. Bu geçişin her bir uydu için tam olarak ne kadar derin olduğu, bilim adamlarının JUICE ve Europa Clipper ile çözmeyi umdukları bir konudur. Tam derinlikler hala belirsiz olsa da, bilim adamları bu okyanusların var olduğundan emindir.
Bu okyanusların en iyi kanıtı, Jüpiter’in manyetik alanından gelmektedir. Tuzlu su elektriksel olarak iletken olduğundan, bu uydular Jüpiter’in manyetik alanıyla seyahat ederken, araştırmacılara yeraltı okyanusunun varlığına işaret eden ikincil, daha küçük bir manyetik alan üretirler. Bu teknik kullanılarak, gezegen bilimcileri üç uydunun yeraltı okyanuslarını içerdiğini göstermiştir. Ve bu okyanuslar küçük değillerdir – sadece Europa’nın okyanusu, Dünya’nın tüm okyanuslarının iki katından fazla su barındırabilir.
Açık ve cezbedici bir sonraki soru, bu okyanusların uzaylı yaşamı destekleyip destekleyemeyeceğidir. Sıvı su, yaşanabilir bir dünya için gereken önemli bir parçadır, ancak yaşam için tek gereksinim değildir. Yaşam, suya ek olarak enerji ve belirli kimyasal bileşenlere ihtiyaç duyar. Bu okyanuslar, katı buz milimetrelerce kaplı olduğundan, güneş ışığı ve fotosentez imkansızdır. Ancak diğer kaynakların gerekli malzemeleri sağlayabileceği mümkündür.
Örneğin, Europa’da, sıvı su okyanusu kayalık bir iç yüzeyin üzerindedir. Bu kayalık deniz tabanı, Europa’nın okyanusunu yaşanabilir kılan su altı volkanları yoluyla enerji ve kimyasallar sağlayabilir. Ancak Europa’nın okyanusunun steril ve konforlu bir yer olabileceği de mümkündür – bilim adamları bu soruları cevaplamak için daha fazla veriye ihtiyaç duyarlar.
JUICE ve Europa Clipper, Jüpiter’in uydularının potansiyel yaşanabilirliği hakkında bilim adamlarına oyun değiştirebilecek bilgiler sağlamak için kurulmuştur. Her iki görev de birden fazla uyduda veri toplayacak olsa da, JUICE, zamanını Ganymede çevresinde dolaşarak ve odaklanarak geçirecek ve Europa Clipper, Europa’nın onlarca yakın uçuş yapacak.
Her iki uzay aracı da, okyanusları araştırmak için özel olarak inşa edilmiş bir dizi bilimsel araç taşıyacak. JUICE ve Europa Clipper’ın taşıdığı radar, uyduların katı buzlu dış tabakalarını araştırmalarına izin verecek. Radar, buzun içindeki küçük su göllerini veya Europa gibi daha ince bir dış buz tabakası olan Ganymede ve Callisto’da daha büyük okyanusu tespit etmenin ümidiyle herhangi bir küçük sıvı suyu ortaya çıkarabilir.
Mıknatıslar her iki görevde de olacak. Bu araçlar, iletken okyanusların Jüpiter’in alanıyla etkileşiminden kaynaklanan ikincil manyetik alanları ayrıntılı bir şekilde incelemek için bilim adamlarına fırsat verecek ve umarız okyanusların tuzluluk ve hacimlerine dair ipuçları sağlayacak.
Bilim adamları, her iki uzay aracının yörüngelerindeki ince hareketleri izleyerek, uyduların kütle çekimindeki küçük farklılıkları gözlemleyecekler. Bu, Europa’nın deniz tabanının okyanusun yaşamı destekleyecek enerji ve kimyasallar sağlayan volkanlara sahip olup olmadığını belirleyebilecek kadar hassas olabilir.
Son olarak, her iki araç da uyduların buzlu yüzeylerinin jeolojisini ve bileşimini eşsiz görüntüleri sağlayacak bir dizi kamera ve ışık sensörü taşıyacak.
Belki de bir gün, bir uzay aracı Europa, Ganymede veya Callisto’daki katı buz tabakalarının milimetrelerce altına delme yapabilir ve okyanusları doğrudan inceleyebilir. O zamana kadar, JUICE ve Europa Clipper gibi uzay araçlarının gözlemleri, bu okyanus dünyaları hakkında öğrenmenin bilim adamlarının en iyi şansıdır.
1609’da Galileo bu uyduları keşfettiğinde, doğrudan başka
