211service.com
De 5 beste stedene å utforske i solsystemet – foruten Mars
Robson Hatsukami Morgan via Unsplash
Med lanseringen av tre oppdrag til Mars denne sommeren (inkludert en ny NASA-rover, Perseverance, som vil se etter tegn til liv ), vil vår utforskning av den røde planeten snart hoppe til nye høyder. Og det er gode grunner til at vi bør være besatt av det: Mars er den eneste utenomjordiske verden foruten månen som mennesker kan tenkes å nå i løpet av en generasjon. Hvis vi drømmer om å besøke andre verdener, er Mars realistisk. Det gir også mening fra et vitenskapelig perspektiv. Suniti Karunatillake, en planetarisk forsker ved Louisiana State University, argumenterer for at det er den eneste andre steinete planeten i solsystemet som har bevis for de fleste av de viktigste geologiske prosessene vi finner på jorden i dag, som vulkaner, sedimentære bergformasjoner og polare. iskapper laget av vann.
Men det kan være på tide å revurdere om vår besettelse får oss til å ignorere resten av solsystemet vårt. Entusiasme over Mars har en tendens til å fremme en tilbakemeldingssløyfe der flere ressurser brukes til å utforske planeten, som avslører nye funn som bare øker interessen, som får offentlig og privat sektor til å bruke mer penger til Mars-utforskning, og så videre.
Mars er viktig å studere, men det er mange overbevisende grunner til å begynne å øke utforskningen av andre relativt nærliggende verdener. Her er fem alternative steder vi bør studere nærmere, fra det nærmeste til det lengste.
Et sammensatt bilde fra data samlet inn av NASAs Magellan-romfartøy og Pioneer Venus Orbiter.
NASA/JPL-CALTECHVenus
Venus er en advarende historie om hva som kunne vært jordens skjebne hvis ting hadde gått litt annerledes. Planetene er like i størrelse, masse og geologisk sammensetning. De ser ut til å ha lignende geologiske historier også, spesielt når det kommer til vulkansk aktivitet (noen data tyder på Venus har fortsatt aktive vulkaner ). I likhet med Mars ser det ut til at Venus en gang har vokst og utviklet seg på en sti som ligner på vår egen.
I dag har imidlertid Venus en av de tetteste atmosfærene av alle planeter vi noen gang har studert, sammensatt av mer enn 96 % karbondioksid. Trykk på overflaten tilsvarer å være 3000 fot under vann på jorden. Temperaturen på bakken kommer ut til 464 °C, varmere enn Merkur. Drivhusgasser har løpt amok og gjort det totalt ugjestmildt – kanskje en ekstrem versjon av hvordan jorden kan se ut i en meget fjern fremtid.
Mystikk omgir Venus fordi det er vanskelig å studere. Skyer av svovelsyre dekker overflaten fra rombasert observasjon, og den ekstreme varmen og trykket ødelegger det meste av elektronikk og landingsutstyr på svært kort tid. Det betyr at radar har vært en av de eneste måtene vi har vært i stand til å studere overflaten på. ESAs Venus Express-oppdrag, som ble lansert i 2005, var det siste store oppdraget for å lykkes med å studere planeten i detalj, og Sovjetunionens Vega-oppdrag i 1985 var de siste store landere som ble sendt til Venus. Av denne grunn er litteraturen sammenlignelig mindre detaljert sammenlignet med Mars, sier Karunatillake. Det har forhindret forskere fra å studere planeten i dybden og veilede fremtidige generasjoner for å fortsette med de samme undersøkelsene.
Kanskje det endrer seg snart. Det har vært nye forslag i løpet av de siste årene for å utforske Venus, de mest høyprofilerte er DAVINCI+ (en sonde som vil studere atmosfæren) og VERITAS (en orbiter som vil bruke nye instrumenter for å kartlegge overflaten). Et av de forslagene kan godkjennes neste år og utvikles til et faktisk oppdrag senere i tiåret . Gitt kostnadene ved å bygge instrumenter som er forsterket mot planetens utfordringer, kan ting virkelig komme ned på om lovgivere mener det er nok valuta for pengene.
Ceres' Occator-krater.
NASA/JPL-CALTECH/UCLA/MPS/DLR/IDA
Ceres
Ceres er en verden som trosser forventningene. Det er den største asteroiden i solsystemet, så stor at den er kategorisert som en dvergplanet. Selv om det er en asteroide, er dens geologi overbevisende og mangfoldig. Det er en skorpe som kan være 30% is, og det kan være hjemmet til et salt underjordisk hav (eller flere); den har en svak atmosfære, produsert av vanndamp som er utsatt for sollys; og den har kryovulkaner (eller isvulkaner) som spytter ut vannis og salter. Faktor i nærvær av organiske forbindelser, og ideen om at Ceres en gang var beboelig - eller kan være beboelig for øyeblikket - er ikke utelukket.
Den eneste store innsatsen for å utforske Ceres på nært hold var NASAs Dawn-romfartøy, som reiste til Ceres i 2015. Dawn observerte Ceres fra bane i tre år, til den gikk tom for drivstoff i november 2018. Forskere analyserer fortsatt dataene som kom fra det oppdrag, så det haster ikke så mye ennå å følge opp med et nytt besøk. Men innsikten som kommer ut betyr at det sannsynligvis vil være noe nytt press for å komme tilbake med mer avansert instrumentering. En internasjonal gruppe forskere foreslår allerede et oppdrag kalt Calathus som ville samle en prøve fra Ceres’ Occator-krater for å hjelpe med å vurdere hvor beboelig dvergplaneten egentlig er.
Europa, sett fra NASAs romfartøy Galileo.
NASA/JPL-CALTECH/SETI
Europa
La oss være klare: Europa, den fjerde største månen som går i bane rundt Jupiter, er sannsynligvis det beste stedet i solsystemet å lete etter utenomjordisk liv. Det er sannsynligvis hjemmet til et hav av flytende vann under overflaten, holdt varmt gjennom tidevannskrefter, og selv om Europa fortsatt ville være en veldig ekstrem verden, kan det være vertskap for liv på samme måter som hydrotermiske ventiler dypt i jordens hav. Leirelignende mineraler ofte assosiert med organisk materiale på jorden har blitt funnet på Europa, noe som vekker enda flere håp om at vi kan være i stand til å oppdage pågående biologisk aktivitet på den jovianske månen.
Vi har ventet på et faktisk besøk. Vi har kjørt mange forbipasserende romfartøyer, og romsonden Galileo som gikk i bane rundt Jupiter fra 1995 til 2003 ga en god del observasjoner på avstand. Men med så mange nyere innsikt som hyper mer av Europas astrobiologiske potensial, er et oppdrag dedikert til å utforske det viktigere enn noen gang.
Heldigvis har vi nå to nye oppdrag å se frem til. ESAs Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) skal etter planen lanseres i 2022 og trekke to forbiflyvninger av Europa på vei til Ganymedes. Marquee-oppdraget er imidlertid NASAs Europa Clipper, som skal lanseres i 2024. Clipper vil gå i bane rundt Jupiter, men vil gjennomføre omtrent 45 forbiflyvninger av Europa og bruke en rekke instrumenter for å karakterisere overflaten og undergrunnen så mye som mulig. Hvis det er liv i det havet, kan Clipper kanskje finne bevisene vi leter etter.
En sammensetning av Titan fra bilder tatt av Cassini.
NASA/JPL/UNIVERSITY OF ARIZONATitan
Når det kommer til spennende måner, er andreplass til Europa Titan, Saturns største måne og den nest største månen i solsystemet. Det er den eneste månen i solsystemet med en tett nitrogenrik atmosfære som jordens, og det eneste stedet foruten jorden hvor det har vært klare bevis på innsjøer på overflaten. Men disse innsjøene er ikke laget av vann - på Titan er de laget av metan. Det er mulig det primitive livet kanskje kunne trives i disse miljøene akkurat som de ville gjort i flytende vann. Dette ville kreve inhalering av hydrogen i stedet for oksygen, metabolisering av det med acetylen i stedet for glukose, og utånding av metan i stedet for karbondioksid. Forskere tror også at atmosfæren sannsynligvis har oppmuntret dannelse av organiske forbindelser på Titan, nok et løft til håp for livet.
Men vi har bare aldri vært i stand til å bevise nøyaktig hvor beboelig Titan kan være, og om den er i besittelse av andre organiske forbindelser som vil hjelpe livet til å utvikle seg. Noen av våre beste data for Titan kom fra Cassini-sonden som studerte det Saturnske systemet i omtrent 13 år. Det oppdraget inkluderte Huygens-landeren, som leverte observasjoner fra atmosfæren og overflaten til Titan før den gikk offline bare 90 minutter etter touchdown.
NASA planlegger et nytt oppdrag for 2026 kalt Dragonfly, der en rotorflydrone skal fly rundt Titan og studere månens potensielle gjestfrihet for livet i større detalj.
En utsikt over Pluto, tatt av New Horizons.
NASA/JHUAPL/SWRIPluto
Planeten som ble til dvergplanet er stort sett en iskule, med en overflate som er 98 % frossen nitrogen og fjell laget av vannis. Men til tross for alt dette, antyder en forbiflyvning fra NASAs New Horizons-sonde fra 2015 at det er en av de mest eksentriske og uventet aktive planetene i solsystemet. Den viser et bredt spekter av farger, fra ishvit til kullsvart til dyp rød, og er internt varmere enn forventet - noe som kan bety at den opprettholder et hav av flytende vann under jordskorpen. Den har en tynn atmosfære som inkluderer metan, og data viser at noen organiske molekyler ble funnet på overflaten. Selv om det faktiske livet på Pluto er svært usannsynlig, er bare tilstedeværelsen av ingrediensene for livet ganske bemerkelsesverdig.
Når vi studerer Pluto, kan vi få en følelse av hva som foregår i Kuiperbeltet, og hvordan det er i stand til å produsere disse geologisk aktive kroppene som er så små og fjernt fra solen, men som fortsatt har nok intern energi til å drive disse prosessene, sier Karunatillake . Pluto kan være et tegn på at bare fordi en annen verden er langt unna solen, betyr det ikke at den er helt død.
Som med Ceres, har det imidlertid ikke vært nok tid siden forrige oppdrag til å rettferdiggjøre grønt lys ennå. Vi må kanskje vente et tiår til før NASA eller en annen institusjon mener det er på tide å skyte opp enda et romfartøy til Pluto.