木星辐射图是欧洲新探索的关键

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对欧洲木星月球进行轰炸的新的综合辐射图显示了科学家应该在何处以及在多远的深度继续寻找生物活性。

自从1990年代NASA的伽利略任务提供了令人信服的证据,证明欧洲在冰冷的欧洲大洋覆盖全球之后,科学家们认为月球是我们太阳系中寻找生命起源成分的最有希望的地方之一。 关于月球内部循环的盐水如何渗透到地表也有许多观察。

通过更深入地研究获得的信息,开展未来任务的科学家希望能够更多地了解欧洲海洋可能的可居住性。 然而,木星的不断和强烈的辐射轰炸了欧洲表面。 这种辐射可以破坏或改变被运送到地表的样品,这使随后的材料研究变得复杂,违反了欧洲海洋条件表示的真理。

在计划即将进行的欧洲研究时,科学家面临许多未知数:辐射最强烈的地方在哪里? 高能粒子能穿透多深? 辐射如何影响表面和下方的物质-包括可能意味着生命的潜在化学信号或生物信号。

今天在《自然天文学》上发表的一项新科学研究是欧洲最全面的辐射建模和绘图工具,并提供了难题的关键部分。 主要作者是汤姆·诺德海姆(Tom Nordheim),他是美国加利福尼亚州帕萨迪纳市NASA喷气推进实验室的研究员。

诺德海姆说:“如果我们想了解欧洲表面正在发生的事情以及下面的海洋如何反应,我们需要了解这种辐射。” “当我们研究从地下层提取的材料时,我们最终会观察到什么? 这是海洋中的东西,还是样品被带到水面后发生的结果?”

诺德海姆和他的团队使用了两年前伽利略(Galileo)的数据和美国宇航局旅行者1号(NASA Voyager 1)的电子流量测量结果,更详细地研究了木星卫星表面入射辐射的细微差别。 他们发现辐射剂量取决于进行测量的位置。 最强的辐射集中在赤道周围的区域,其强度在靠近极点处降低。

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欧洲的表面地图显示了受到最高辐射剂量(粉红色)的区域。 美国地质调查局,NASA / JPL-Caltech,约翰·霍普金斯大学自然物理应用物理实验室

识别出的苛刻区域以椭圆形区域的形式出现,该椭圆形区域连接在覆盖月球一半以上的狭窄末端。

“这是对欧洲表面每个点的辐射水平的第一个预测,对于将来前往欧洲的任务是重要的信息,”位于马里兰州劳雷尔的约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的合著者克里斯·帕拉尼卡斯说。

现在,科学家们知道受辐射影响最小的区域位于何处,这可能是由JPL领导的Europa Clipper,NASA的木星任务以及大约45个近距的欧洲监测的重要信息。 该航天器可以在2022年开始使用,将搭载照相机,光谱仪,等离子和雷达设备,以研究月球表面,海洋和喷射到地表的物质的成分。

在他的新作品中,诺德海姆并没有停留在二维地图上。 他走得更深,测量辐射穿透到地表以下的距离,并建立了对欧洲辐射最强的3D模型。 结果告诉我们,科学家在未来的欧洲潜在着陆任务中应进行多深的挖掘或钻探,以发现可以保留的任何生物特征。

研究表明,在辐射最高的地区,结果范围为4到8英寸(10到20厘米)-在中高纬度到月球两极的欧洲地区,深度小于0.4英寸(1厘米)。

为了得出这个结论,诺德海姆测试了辐射对氨基酸(蛋白质的基本组成部分)的影响,以发现木星的辐射将如何影响潜在的生物属性。 报纸指出,氨基酸是最有可能成为潜在生物学指标的分子之一。

“轰炸欧洲表面的辐射留下了一种指纹,”欧罗巴·兰德(Europa Lander)潜在任务的新研究和项目专家的合著者凯文·鲁克(Kevin Rook)说。 “如果我们知道这张照片是什么样的,我们可以更好地了解在未来的任务中可以检测到的任何有机物质和可能的生物信号的性质,无论是飞向欧洲的航天器还是在其上“着陆”。

罗德说,欧罗巴快船队的任务是探索可能的轨道路径,拟议中的路径将穿越辐射水平较低的欧洲许多地区。 “这对于研究没有被木星的指纹辐射严重改变的潜在新鲜海洋物质来说是个好消息。”

JPL是位于加利福尼亚州帕萨迪纳市的加州理工学院部门,负责在NASA华盛顿科学任务办公室管理Europa Clipper任务。

来源

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN418971/


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