先週、9月20日火曜日、NASAは、木星の氷の月であるヨーロッパについて、いくつか興味深い発見をしたと発表しました。これらは、ハッブル宇宙望遠鏡が撮影した画像に基づいており、その詳細は翌週に発表されます。言うまでもないことですが、それ以来、科学界や一般の人々が息を呑んで待っています。
本日（9月26日）、NASAは待機を終了し、NASAライブ会議中にハッブルの発見を発表しました。研究チームのメンバーで構成されたNASAのパネルによると、この最新のヨーロッパ観測ミッションは、ヨーロッパの表面から発生する塩水のプルームの証拠を明らかにしました。これが真の場合、これは月の地下海が以前考えられていたよりもアクセスしやすくなることを意味します。
チームはハッブルの宇宙望遠鏡イメージングスペクトログラフ（STIS）装置を使用して、15か月にわたって紫外スペクトルで木星とヨーロッパの観測を行いました。その間、ヨーロッパは木星（ガス巨人が潜んでいる）の前を10回通過した。
そして、これらの3つの機会に、チームは水面から噴出する水の噴煙のように見えるものを見ました。これらのプルームは、エウロパの南部地域から200 km（125マイル）に達すると推定され、その後（おそらく）表面に雨が降り、内部から水氷と物質が堆積します。
観測の目的は、エウロパの可能性のある拡張された大気（別名外気圏）を調べることでした。チームが採用した方法は、太陽系外惑星の周囲の大気を検出するために使用された方法と似ていました。 NASAのプレスリリースで、ボルチモアの宇宙望遠鏡科学研究所（STScI）（およびチームリーダー）のウィリアムスパークスが次のように説明しています。
「太陽系外惑星の雰囲気は、その背後にある星明かりの一部を遮ります。エウロパの周りが薄い雰囲気だと、木星の光がいくらか遮られる可能性があり、シルエットとして見ることができました。そして、それが木星の滑らかな顔を通過するとき、エウロパの四肢の周りの吸収機能を探していました。」
彼らがこれと同じテクニックを使用してエウロパを見たとき、彼らは表面の小さなパッチが暗く、UV光の吸収を示していることに気付きました。これは、（Southwest Research Instituteの）Lorenz Rothと彼の研究チームが2012年に行った以前の研究に対応しています。現時点では、ヨーロッパの南極地域からの水蒸気の証拠が検出されました。
彼らが結果を詳述した論文「ヨーロッパの南極での一時的な水蒸気」で指摘したように、ロスのチームはハッブル望遠鏡を使用して行われたUV観測にも依存していました。統計的に一致する量の水素と酸素の放出に注目して、これは噴出された水蒸気が木星の放射線によって分解された結果であると結論付けました（放射線分解として知られているプロセス）。
彼らの方法は異なっていたが、スパークスと彼の研究チームは、これらの明らかな水のプルームの証拠を、同じ場所でも見つけました。 STISからの最新情報に基づくと、見かけのプルームのほとんどは月の南極域にあり、別のプルームは赤道域にあるようです。
「これらの吸収機能を作成するために必要な材料の量をまったく異なる方法で計算すると、それはロスと彼のチームが見つけたものとかなり似ています」とスパークスは言いました。 「質量の推定値は類似しており、プルームの高さの推定値は類似しています。私たちが見るプルーム候補の2つの緯度は、以前の研究に対応しています。」
これと2012年の研究から得られるもう1つの興味深い結論は、これらの水プルームが断続的である可能性です。基本的に、エウロパは潮汐に閉じ込められた世界です。つまり、木星を通過するときに常に同じ側が提示されます。このオクスは3.5日ごとに1回行われるため、天文学者や惑星科学者に多くの視聴機会が与えられます。
しかし、プルームがいくつかの点で観察され、他の点では観察されなかったという事実は、それらが周期的であることを示しているようです。さらに、ロスのチームは、スパークスとその同僚が報告してから1週間後に観測されたプルームの1つを見つけようとしました。しかし、彼らはこの想定された水源を見つけることができませんでした。そのため、プルームが存在するとしても、短命であるように見えます。
これらの調査結果は、2つの理由で非常に重要です。一方では、それらはヨーロッパの氷の表面の下に暖かい海の塩水海が存在することのさらなる証拠です。一方、彼らはヨーロッパへの将来の任務がこの海水海にもっと簡単にアクセスできるようになるであろうことを示しています。
以来、 ガリレオ 宇宙船が木星の月の接近飛行を行った科学者たちは、内部の海がヨーロッパの氷の表面の下にあると信じています。これは、地球のすべての海の合計の2倍から3倍の水です。ただし、氷の厚さの範囲は10〜30 km（6〜19マイル）の範囲であり、延性のある「暖かい氷」の層があるため、全体の厚さが100 km（60マイル）まで増加します。
水が氷の亀裂を通じて定期的に地表に到達することを知ることは、将来の任務（潜水艦を含む可能性が高い）がそれほど深く掘削する必要がないことを意味します。そして、ヨーロッパの内海が地球外生命体を見つけるための最善の策の1つであると考えられていることを考えると、海にアクセスできることを知ることは確かにエキサイティングなニュースです。
そして、このニュースは確かに、2020年代に打ち上げが予定されているNASAの提案するヨーロッパへのミッションを現在開発している人々に、かなりの興奮をもたらしています。エウロパプロジェクトのスタッフサイエンティストでサイエンスコミュニケーションリーダーのシンシアB.フィリップス博士がスペースマガジンにメールで語ったところ：
「ハッブル宇宙望遠鏡のデータを使用したこの新しい発見は、今日ヨーロッパに活発なプルームが存在するという考えを支持するのに役立つ興味深いデータポイントです。絶対的な確認ではありませんが、新しいSparksなど。結果、Roth et al。による以前の観察との組み合わせ。 （これもHSTを使用していますが、手法は異なります）。ヨーロッパの南半球から水蒸気を噴出する断続的なプルームの存在と一致しています。しかし、そのような観測は、ハッブルでさえ地球から実行することは困難であり、したがってこれらの結果は決定的なものではありません。
「ヨーロッパのプルームの有無を確認し、この氷海の世界の他の多くの謎を調査するには、木星システムに専用の宇宙船が必要です。 NASAは現在、マルチフライバイ宇宙船をエウロパに送る計画を立てています。宇宙船の強力な一連の科学機器は、エウロパの地表と地表下をかつてないほど詳細に研究することができ、プルームが存在する場合、それらを直接観察し、その組成を測定することさえできます。しかし、ヨーロッパの宇宙船が配備されるまで、新しいハッブル宇宙望遠鏡の結果などの地球ベースの観測は、木星の不思議な月を観測するための最良の手法であり続けます。」
当然、Sparksはこの最新の情報が完全に決定的なものではないことを明らかにしました。結果は統計的に有意であり、データにアーチファクトの兆候はなかったと彼は信じているが、UV波長で行われた観察は注意が必要であることも強調した。したがって、決定的なことを言う前に、より多くの証拠が必要です。
将来的には、将来の観測が水のプルームの存在を確認するのに役立つこと、そしてこれらがヨーロッパの「カオス地形」を作成するのにどのように役立つのかが期待されます。 NASAのジェームズウェッブ宇宙望遠鏡（2018年に打ち上げ予定）などの将来のミッションは、赤外線波長で月を観測することでプルーム活動を確認するのに役立ちます。
ワシントンのNASA本部の天体物理学部門のディレクターであるポール・ハーツが言ったように：
「ハッブルの独自の機能により、これらのプルームをキャプチャすることが可能になりました。ハッブルが行うように設計されたことのない観測を行う能力を再び実証しました。この観察は可能性の世界を開きます。ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡などの将来のミッションがこのエキサイティングな発見をフォローアップすることを楽しみにしています。」
他のチームメンバーには、アトランタのジョージア工科大学の地球大気科学部の助教授であるブリトニーシュミットが含まれます。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のハッブル上級プロジェクトサイエンティストのジェニファーワイズマン。彼らの作品は9月29日号の 天体物理ジャーナル.
そして、NASAによるこのエキサイティングな発見についてのこのビデオを必ずお楽しみください。
