エウロパで水蒸気が発見されたばかりで、氷の下には液体の水がある

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長い間疑われてきたことが確認されました。木星の月エウロパには水があります。近年、太陽系の外側についてより多くのことを学んだので、エウロパは生命を探す上で最も優先度の高いターゲットになりました。この発見により、NASAは木星の最小のガリレオ月に大きな赤い目を描きました。

「科学者はまだ液体の水を直接検出していませんが、次の最良のものを見つけました：蒸気状の水。」
Lucas Paganini、NASA惑星科学者、研究リーダー。

この発見の前に、科学者たちはすでにヨーロッパが生命を宿す可能性を持っているといういくつかの証拠を持っていました。月は太陽系のどの物体の表面も最も滑らかであり、科学者たちは、木星からの潮汐の屈曲により氷点下に保たれている地下水面に液体の水があると仮定しました。仮説によれば、その潮汐の屈曲は水を液体の形に保つだけでなく、地球上の構造プレートに似た氷プレートの動きを生み出します。

エウロパの表面にある茶色の斑点を調べたところ、さらに多くの証拠が得られました。科学者たちは、それらが地表に到達した地下海からの化学物質であると仮定しました。これは、海底が地表と相互作用している可能性があることを示しており、居住性について考えるときに重要な考慮事項です。

液体プルームの発見は、ヨーロッパの潜在的な居住性についての興奮レベルを高めました。

2012年、ハッブルはヨーロッパの画像を撮影しました。凍った表面の亀裂から水蒸気のプルームとして解釈された多くの人が、約200 km（120マイル）の高さまで撮影したものを示しています。（比較として、エベレスト山の高さはわずか8.8 kmです。）2016年には、プルームを示唆するハッブルからの証拠がさらにありました。

NASAのガリレオ宇宙船は、1995年から2003年まで、木星での宇宙飛行中に木星の磁場の変動を検出しました。科学者は、塩分の海が電気を伝導する可能性があるため、それらの摂動を月の凍った表面の下に存在する可能性のある塩分の海に起因していると考えています。

また、ガリレオ宇宙船は1997年にヨーロッパの表面まで206 km（128マイル）の距離で到達し、一部の研究者は実際にプルームを通って飛行したと示唆しています。

しかし、そのすべてのデータで、水の明確な発見はありませんでした。今は変わりました。

「エウロパでのこの初めての水蒸気の直接同定は、原子種の独自の検出の重要な確認です...」
Lorenz Roth、天文学者、物理学者、KTH Royal Institute of Technology、ストックホルム、共著者。

NASAの惑星科学者であるルーカスパガニーニが率いる科学者チームが、ヨーロッパでの水の発見を発表した論文を発表しました。論文のタイトルは「ヨーロッパのほぼ静止した環境における水蒸気の測定」です。 11月18日にネイチャー誌に掲載されました。

パガニーニはプレスリリースで、「必須の化学元素（炭素、水素、酸素、窒素、リン、硫黄）とエネルギー源は、生命の3つの要件のうちの2つであり、太陽系全体に見られます。しかし、3番目の液体水は、地球の向こうで見つけるのがやや困難です。科学者たちはまだ液体の水を直接検出していませんが、次の最良のものを見つけました：蒸気状の水。」

パガニーニと他の科学者たちは、オリンピックサイズのプールに数分で満たすのに十分な水を検出したと述べた。約2360 kg /秒（5202 lbs /秒）。水はめったに現れないことも報告されています。「私にとって、この研究の興味深い点は、Europaの上の水の直接的な最初の検出だけでなく、検出方法の限界内での水の欠如です。」

結果は、W.M。ハワイのケック天文台。 2016年と2017年に観測を行った17日間にわたって、チームは水蒸気のかすかな明確な信号を一度だけ見つけました。蒸気は、木星を周回するヨーロッパの主要な半球で検出されました。（月が地球にあるのと同じように、エウロパは木星に潮汐的にロックされています。）

水は、太陽放射と相互作用すると特定の周波数で赤外線を放出します。科学者は、ケック望遠鏡のスペクトログラフを使用して、ヨーロッパの主要な半球の化学組成を測定しました。

「このヨーロッパでの最初の水蒸気の直接同定は、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さを浮き彫りにしている」とKTH Royal Instituteの天文学者で物理学者であるLorenz Rothは述べた。 2013年のハッブル調査を主導し、この最近の調査の共著者であったストックホルムのテクノロジー。

Rothは、Europaの上にある水を構成する成分の検出について言及しています。興味深いことに、それは水を発見することと同じではありません。現在の宇宙船には水を検出する機能がないため、水を見つけるために、チームは地上のケック天文台とそのスペクトログラフを使用する必要がありました。

特に地球からは、水の成分だけでなく水であると判断することは容易ではありません。この研究の背後にあるチームは、地球の大気中の水と戦わなければならず、そのためには、複雑な数学的モデリングとコンピューターモデリングに依存していました。

チームは、月を本当に理解するにはヨーロッパへのミッションが必要であることを認めているにもかかわらず、結果に自信を持っています。

「地上での観測で汚染物質を取り除くために、入念な安全チェックを実施しました」とPaganiniのチームのGoddard惑星科学者であるAvi Mandellは言いました。「しかし、最終的には、実際に何が起こっているのかを確認するために、ヨーロッパに近づく必要があります。」

うまくいけば、科学者、そして私たち全員が、ヨーロッパの多くの質問に対するより明確な答えを得るために、それほど長く待つ必要はないでしょう。 Europa Clipperは2019年8月に最終設計段階に移行し、2020年代半ばに発売される予定です。 Europaの謎を探るための一連の機器が搭載されています。すべての中で最も刺激的なのは、その地中レーダーです。氷の向こうに透けて、海底の存在を一目で確認できるかもしれません。

オービターだけでは不十分であるかのように、ヨーロッパ着陸船についての話もあります。