Μια μαγευτική φωτογραφία της Ευρώπης, αιωρούμενη πάνω από τον ορίζοντα του Δία, όπως τραβήχτηκε από το διαστημόπλοιο «Νέοι Ορίζοντες» το 2007, κατά την διάρκεια του ταξιδιού του προς τον Πλούτωνα. Πότε άραγε θα επιστρέψουμε εκεί, για να απαντήσουμε σε μια από τις πιο σημαντικές ερωτήσεις που έγιναν ποτέ: Υπάρχει ζωή πέρα από τη Γη; Image credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute
«Να η Ευρώπη για ένα δηνάριο,
Κανείς δεν νοιάζεται και είναι πολύ πρόθυμη,
Άσπηλοι μανδύες καλύπτουν τα κάλλη της
Θα ανάψει φωτιά αν έξω κάνει κρύο
Δεν υπήρχε λόγος να μεταμορφωθείς σε ταύρο αγαπητέ Δία
τη μέρα που αναζήτησες την αγάπη της Ευρώπης»
Αντίπατρος ο Θεσσαλονικεύς, 1ος αιώνας μ.Χ.
Παρόλο που οι Έλληνες ποιητές της αρχαιότητας εξυμνούσαν την απαράμιλλη ομορφιά της μυθολογικής παρθένας πριγκίπισσας, δεν θα μπορούσαν ποτέ να φανταστούν οτι εκατοντάδες εκατομμύρια χιλιόμετρα μακριά υπήρχε ένας κόσμος εφάμιλλης ομορφιάς και γοητείας, ο οποίος θα αιχμαλώτιζε τις καρδιές και τον νου των πλανητικών επιστημόνων και των υπέρμαχων της διαστημικής εξερεύνησης μέχρι και σήμερα. Και παρόλο που οι επιστήμονες δεν χρειάζεται να μεταμορφωθούν σε ταύρο για να καλύψουν τις μεγάλες αποστάσεις που τους χωρίζουν από την Ευρώπη, γοητευμένοι από τα κάλλη της, εντούτοις, το άγγιμα της επιφάνειας αυτού του μακρινού φεγγαριού, αποτελεί μια από τις πιο δύσκολες μηχανολογικές προκλήσεις.
Η Ευρώπη ήταν ένα από τα πρώτα ουράνια αντικείμενα που παρατήρησε ο Ιταλός αστρονόμος Γαλιλαίο Γαλιλέι το 1610, όταν έστρεψε το τηλεσκόπιό του προς τον ουρανό για πρώτη φορά, κατά τη διάρκεια των παρατηρήσεών του που άλλαξαν τον κόσμο για πάντα. Για τα επόμενα 350 χρόνια, η Ευρώπη, όπως και όλα τα αντικείμενα που παρατηρούσαν οι αστρονόμοι μέσω τηλεσκοπίων, παρέμεινε απλά ένα φωτεινό σημείο στον ουρανό. Αυτό άλλαξε με την αυγή της διαστημικής εποχής, όταν αυτά τα φωτεινά σημεία στον ουρανό, άρχισαν να μεταμορφώνονται σε πραγματικούς και συναρπαστικούς κόσμους, ακριβώς όπως και ο δικός μας. Παρ'όλα αυτά, η Ευρώπη έχει μια ιδιαίτερη θέση ανάμεσά τους, καθώς ένα μεγάλο μέρος της επιστημονικής κοινότητας την θεωρεί σαν το καλύτερο μέρος απ' όλα στο Ηλιακό Σύστημα για την πιθανότητα ύπαρξης εξωγήινης ζωής σήμερα.
Πριν από την έναρξη της διαστημικής εξερεύνησης, οι αστρονόμοι πίστευαν για δεκαετίες οτι τα φεγγάρια των εξωτερικών πλανητών του Ηλιακού Συστήματος ήταν παγωμένα και βαρετά κομμάτια βράχων και πάγων. Άλλωστε, η συμβατική λογική θεωρούσε οτι τόσο μακριά από τον Ήλιο, οποιοδήποτε ουράνιο σώμα θα ήταν μέλος ενός αχανούς παγωμένου πλανητικού νεκροταφείου. Όμως τα κοντινά περάσματα που έκαναν τα διαστημόπλοια Βόγιατζερ από τους εξωτερικούς πλανήτες τις δεκαετίες του 1970 και του '80, αποκάλυψαν μια πολύ διαφορετική εικόνα: αυτήν μιας ποικιλία από δυναμικά, ενεργά και συνεχώς μεταβαλλόμενα φεγγάρια, που περιστρέφονταν γύρω από εξίσου συναρπαστικούς πλανήτες, σε δομές που θα μπορούσαν να χαρακτηριστούν σαν ξεχωριστά, μίνι ηλιακά συστήματα.
Μια επεξεργασμένη φωτογραφία της Ευρώπης σε φυσικό χρώμα. Image credit: NASA/JPL/Ted Stryk
Και η εξερεύνηση της Ευρώπης έφερε τις δικές της σημαντικές ανακαλύψεις. Ένα φεγγάρι του Δία, που σε αντίθεση με τον Τιτάνα του Κρόνου, έχει μια απειροελάχιστη ατμόσφαιρα από μοριακό οξυγόνο, η οποία δημιουργείται από την διάσπαση του παγωμένου νερού που βρίσκεται στην επιφάνεια της Ευρώπης, από την έντονη ραδιενέργεια που προέρχεται από τον Δία. Αλλά η αληθινή έκπληξη αποδείχτηκε το εσωτερικό της, το οποίο θεωρείται σαν η γη της επαγγελίας όσον αφορά τις έρευνες της αστροβιολογίας, περισσότερο ακόμα και από την επιφάνεια του Τιτάνα.
Έχοντας διάμετρο 3.120 χλμ, ελάχιστα μικρότερη από την Σελήνη, η Ευρώπη πιστεύεται οτι έχει μια εσωτερική δομή που αποτελείται από πολλές στρώσεις, όπως τα περισσότερα φεγγάρια και πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος. Ενδιαφέροντα ευρήματα έχουν δείξει οτι πάνω από έναν σιδερένιο πυρήνα και έναν βραχώδη φλοιό, κείτεται ένας αχανής ωκεανός ο οποίος καλύπτει ολόκληρο το φεγγάρι, αποτελούμενος εξολοκλήρου από αλμυρό νερό. Και η ορατή επιφάνεια της Ευρώπης που παρατηρούμε από απόσταση, αποτελείται από τα ανώτερα παγωμένα στρώματα αυτού του ωκεανού.
Οι φωτογραφίες που έστειλαν τα Βόγιατζερ στη Γη, έδειξαν μια πολύ ομαλή και νέα σε ηλικία επιφάνεια, σχεδόν χωρίς καθόλου ίχνη από κρατήρες και άλλα σημάδια προσκρούσεων. Αυτή η επιφάνεια παρ' όλα αυτά, παρουσιάζει μερικά πολύ ενδιαφέροντα χαρακτηριστικά, τα οποία έχουν εξιτάρει τους πλανητικούς επιστήμονες: ένα τεράστιο δίκτυο από κοκκινωπές κορυφογραμμές διακλαδώνεται κατά μήκος ολόκληρου του φεγγαριού. Μοιάζουν με σπασμένο πάγο που συναντάται στην επιφάνεια της Γης, περισσότερο από ο,τιδήποτε άλλο.
Όταν οι πλανητικοί επιστήμονες άρχισαν να μελετούν τις φωτογραφίες και τα δεδομένα από τις αποστολές Βόγιατζερ και την μετέπειτα αποστολή «Γαλιλαίος» η οποία μελέτησε το σύστημα του Δία τις δεκαετίες του 1990 και του 2000, επιβεβαίωσαν αυτή την εντύπωση: αυτές οι κορυφογραμμές είναι σχισμές ή σπασίματα πάνω στην παγωμένη επιφάνεια της Ευρώπης, τα οποία προκαλούνται από τις έντονες παλιρροιακές δυνάμεις του γειτονικού Δία και τις τροχιακές αναλογίες της ίδιας της Ευρώπης με τα υπόλοιπα φεγγάρια του Δία.
«Βλέπουμε περιοχές όπου πολύ ξεκάθαρα ο φλοιός έχει σπάσει», λέει ο Τζων Σπένσερ, ένας αστρονόμος που εργάζεται στο Ερευνητικό Ινστιτούτο Σάουθγεστ στο Κολοράντο. «Και οι δύο άκρες έχουν ανοίξει, και υλικό από το εσωτερικό έχει ανέβει προς την επιφάνεια για να καλύψει το κενό». Όντως, καμία σχέση με παγωμένο, βαρετό φεγγάρι! «Οπως ακριβώς οι ωκεανοί της Γης έχουν παλίρροιες γιατί έλκονται από την βαρύτητα της Σελήνης, έτσι και η Ευρώπη θα πρέπει να έχει παλίρροιες ελκόμενη από την βαρύτητα του Δία», εξηγεί ο δρ. Ρόμπερτ Παπαλάρντο, ερευνητής στο Εργαστήριο Αεριοπροώθησης της NASA. «Και η τροχιά της Ευρώπης, πότε πλησιάζει και πότε απομακρύνεται από τον Δία. Έτσι, όταν είναι κοντύτερα στον Δία, το φεγγάρι τεντώνεται περισσότερο, όταν απομακρύνεται, συστέλλεται περισσότερο».
Φωτογραφία υψηλής ανάλυσης του σπασμένου παγωμένου επιφανειακού φλοιού της Ευρώπης. Image credit: NASA/JPL
Μια δραματική αναπαράσταση αυτού του φαινομένου αν και σε μεγαλύτερη κλίμακα, μπορεί να παρατηρηθεί στο γειτονικό φεγγάρι Ιώ, του οποίου η τροχιά είναι κοντύτερα στον Δία. Οι παλιρροιακές δυνάμεις που δρουν πάνω στην Ιώ είναι τόσο έντονες, με αποτέλεσμα το εσωτερικό της να είναι κυριολεκτικά λιωμένο, κάνοντας το φεγγάρι αυτό να είναι το πιο ηφαιστειακά δραστήριο σώμα σε ολόκληρο το Ηλιακό Σύστημα, αριθμώντας πάνω από 400 ενεργά ηφαίστεια!
Παρόλο που οι παλλιροιακές δυνάμεις ήταν ορατές στην Ευρώπη, αυτό δεν αποδείκνυε απαραίτητα την ύπαρξη ενός υπόγειου ωκεανού. Είναι πολύ πιθανό το ανώτερο παγωμένο στρώμα να εκτεινόταν μέχρι τον βραχώδη μανδύα.
Όμως, παραμένοντας πιστή στη σαγηνευτική της φύση, η Ευρώπη έκρυβε και άλλες κρυφές γοητείες.
Μελετώντας τις μακρυές κορυφογραμμές και άλλα χαοτικά γεωλογικά χαρακτηριστικά στην επιφάνεια της Ευρώπης, οι πλανητικοί επιστήμονες συνειδητοποίησαν οτι αυτά τα χαρακτηριστικά δεν ευθυγραμμίζονταν ακριβώς όπως προέβλεπαν οι θεωρητικές μελέτες. Η Ευρώπη είναι «παλλιροιακά κλειδωμένη» στον Δία, όπως η Σελήνη στη Γη, παρουσιάζοντας συνέχεια το ίδιο ημισφαίριο προς τον Δία. Λαμβάνοντας υπόψιν μας αυτή τη συγχρονική περιστροφή της Ευρώπης, αν ολόκληρο το εσωτερικό της αποτελούνταν από πάγο, τότε τα γωμορφολογικά χαρακτηριστικά στην επιφάνειά θα έπρεπε να κατέχουν μια συγκεκριμένη θέση και μοτίβο. Όμως τα επιφανειακά αυτά χαρακτηριστικά έμοιαζαν να είναι εκτοπισμένα, σαν ο επιφανειακος πάγος να περιστρεφόταν πιο γρήγορα από το εσωτερικό του δορυφόρου. Για ένα διάστημα, οι επιστήμονες θεώρησαν οτι αυτό σήμαινε οτι το φεγγάρι είχε μια μη συγχρονική περιστροφή.
Mια πρόσφατη μελέτη από τους δόκτορες Αλίσα Ρόντεν και Τέρι Χάρφορντ οι οποίοι εργάζονται στο Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Γκόνταρντ της NASA, παρουσίασαν ενδείξεις οτι ο παρατηρούμενος εκτοπισμός του πάγου προκαλείται επίσης και από την μετάπτωση του άξονα περιστροφής της Ευρώπης, με το φεγγάρι να περιστρέφεται γύρω από έναν κεκλιμένο άξονα, αλλάζοντας συνέχεια κατεύθυνση όπως ο άξονας περιστροφής της Γης. Όπως και να έχει, ο εκτοπισμός των επιφανειακών χαρακτηριστικών, μπορεί να εξηγηθεί καλύτερα με την ύπαρξη ενός υπόγειου υγρού ωκεανού, πάνω στον οποίο «γλιστράει» ο επιφανειακός πάγος, με συνέπεια να περιστρέφεται γρηγορότερα από το εσωτερικό του φεγγαριού.
Καλλιτεχνική απεικόνιση του εσωτερικού της Ευρώπης. Image credit: NASA/JPL-Caltech/Univ. of Ariz./JHUAPL/Univ. of Colorado
Εδώ έρχεται το μαγνητόμετρο του διαστημοπλοίου «Γαλιλαίος». Μελετώντας το μαγνητκό περιβάλλον γύρω από τον Δία, ο «Γαλιλαίος» βρήκε οτι η Ευρώπη δεν διαθέτει κάποιο δικό της εσωτερικό μαγνητικό πεδίο. Όμως οι μαγνητικές παρατηρήσεις σχετικά με την Ευρώπη, ήταν ενδιαφέρουσες παρ' όλα αυτά. Το διαστημόπλοιο ανίχνευσε ένα επαγωγικό μαγνητικό πεδίο κοντά στην επιφάνεια της Ευρώπης, με ηλεκτρικό ρεύμα να διαπερνά το εσωτερικό της. Η επαγωγή προκαλείται όταν ένα κινούμενο μαγνητικό πεδίο παράγει ροή ηλεκτρικού ρεύματος διαμέσου ενός αγώγιμου υλικού. Στην περίπτωση της Ευρώπης και λόγω της τροχιάς της γύρω από τον Δία, οι γραμμές του μαγνητικού πεδίου του Δία διαπερνούν το εσωτερικό του φεγγαριού.
Όμως ποιο θα μπορούσε να είναι το αγώγιμο υλικό στο εσωτερικό της Ευρώπης; «Ο πάγος δεν είναι καλός αγωγός για να δημιουργήσει ένα τέτοιο πεδίο», εξηγεί ο Κέβιν Χαντ, ένας πλανητικός επιστήμονας που εργάζεται στο Εργαστήριο Αεροπροώθησης της NASA. «Έτσι, η καλύτερη εξήγηση είναι η ύπαρξη μιας περιοχής υγρού, αλμυρού νερού κάτω από την παγωμένη επιφάνεια, η οποία λειτουργεί σαν αγωγός. Όταν περνάτε από έναν ανιχνευτή μεταλλικών αντικειμένων στο αεροδρόμιο με ένα αγώγιμο υλικό όπως τα κλειδιά στις τσέπες σας, σημαίνει ο συναγερμός. Κατά τον ίδιο τρόπο, όταν ο «Γαλιλαίος» πέρασε κοντά από την Ευρώπη, το φεγγάρι σήμανε τον συναγερμό». «Είναι πολύ δύσκολο να έχουμε μια τέτοια διάταξη, χωρίς την ύπαρξη ενός υγρού ωκεανού κάτω από τον πάγο», προσθέτει ο Σπένσερ.
Κάποιες από τις πιο ισχυρές ενδείξεις για την ύπαρξη ενός υπόγειου ωκεανού στην Ευρώπη, έρχονται από φασματικές παρατηρήσεις που έκανε το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Χαμπλ. Πιο συγκεκριμένα, το τροχιακό παρατηρητήριο μελέτησε την Ευρώπη σε υπεριώδη μήκη κύματος σε δυο διαφορετικές χρονικές στιγμές, το 2012 και το 2016. Αυτές οι παρατηρήσεις αποκάλυψαν την παρουσία του χημικού στοιχείου του νερού σε μεγάλες ποσότητες συγκεντρωμένες στον νότιο πόλο του δορυφόρου, κάτι που σύμφωνα με τους επιστήμονες αποτελούν ισχυρές ενδείξεις ότι η Ευρώπη έχει ενεργούς πίδακες που εκτοξεύουν νερό σε μεγάλο υψόμετρο από την επιφάνεια του δορυφόρου.
Αν και οι παρατηρήσεις αυτές του Χαμπλ δεν αποτελούν τελεσίδικες αποδείξεις, παρόλα αυτά οδηγούν στο συμπέρασμα οτι όντως η Ευρώπη μπορεί να έχει τέτοιους πίδακες νερού στην επιφάνειά της. «Η πιθανότητα αυτές οι ενδέιξεις να είναι τυχαίες, είναι πολύ μικρή», λέει ο Γουίλιαμ Σπαρκς, ένας από τους πλανητικούς επιστήμονες που έκανε τις ανωτέρω παρατηρήσεις με το Χαμπλ. «Το πρόβλημα είναι οτι μπορεί να υπάρχει κάτι που δεν καταλαβαίνουμε όσον αφορά τις μετρήσεις του Χαμπλ, ή το πώς εμφανίζεται η Ευρώπη στο υπεριώδες μέρος του φάσματος. Αυτά είναι δύσκολα μήκη κύματος για το Χαμπλ, όμως δεν μπορώ να σκεφτώ κάποια άλλη φυσική εξήγηση γι'αυτές τις παρατηρήσεις πέρα από τους πίδακες νερού. Μοιάζουν να είναι αληθινές. Η στατιστική σημαντικότητα [των μετρήσεων] είναι πολύ καλή».
Έτσι, η εικόνα είναι πλήρης. Η Ευρώπη αποδείχθηκε οτι παρείχε και τις τρεις προϋποθέσεις για την ανάπτυξη ζωής: νερό σε υγρή μορφή, οργανικές χημικές ενώσεις και μια πηγή ενέργειας. Όμως μια ερώτηση παραμένει ακόμα αναπάντητη σχετικά με την Ευρώπη, η πιο σημαντική ερώτηση όλων: υπάρχει ζωή εκεί;
Όπως η παρθένα στο ποίημα του Αντίπατρου του Θεσσαλονικίου, η Ευρώπη αποδείχθηκε ένας πραγματικά σαγηνευτικός κόσμος, αποκαλύπτοντας τις χάρες του μόνο σε αυτούς που είναι πρόθυμοι να τις αναζητήσουν. Ίσως θα μπορόυσαμε να αφήσουμε τους εαυτούς μας να εμπνευστούν από την μυθολογία, και να δανειστούμε λίγο από το πάθος και την επιθυμία του Ζεύς, για να πάμε και να αγγίξουμε το έδαφος της Ευρώπης. Οι ανταμοιβές υπόσχονται να είναι αφάνταστες και δελεαστικές, όσο και η ομορφιά της ίδιας της μυθολογικής πριγκίπισσας.