짠 바다 아래 깊은 해저는 갈라집니다. 거품 아래의 층에서 물 속으로의 뜨거운 가스는 미생물 수명의 식민지를 유지하는 미생물 수명의 식민지를 유지합니다.
이것은 지구의 광대 한 바다의 바닥에서 나온 장면처럼 들릴지 모르지만 실제로는 얼음을 끄는 얼음 달 중 하나 인 Europa에 대한 가능한 설명입니다. 그리고 다가오는 목성 Icy Moons Explorer (Juice) Mission 덕분에 우리는 그 설명이 얼마나 정확한 지 알 수있는 기회를 가질 수 있습니다.
.천체 학자 - 우리 지구의 한계를 넘어 생명의 징후를 찾는 과학자들은 오랫동안 단순한 진언을 고수했습니다. 가장 작은 박테리아에서 강력한 푸른 고래에 이르기까지 지구상의 모든 생물이 생존하기 위해 액체 물이 필요하기 때문입니다. 물이없는 외계인의 삶은 가능할 수 있지만 수소와 산소 사이의 분자 결혼을 찾는 것은 시작하기에 훌륭한 장소입니다.
HALO의 사냥에서, 온도가 액체 물에 적합한 별 주위의 좁은 고리 인 거주 가능한 영역으로 많은 부분이 만들어졌습니다. 지구는이 지역에 앉아 있으므로 대부분의 물은 얼거나 끓지 않습니다. 그러나 거주 가능한 구역은 불완전한 개념입니다.
Open University의 우주 생물학자인 Mark Fox-Powell 박사는“외부 태양계의 적어도 5 개의 물체에는 표면 하위 해양이 있습니다. 모두 전통적인 거주 가능한 구역의 외부 도달 범위를 훨씬 뛰어 넘습니다. 이 바다 중 3 개는 목성의 달의 트리오 (Europa, Ganymede 및 Callisto)의 표면 아래에서 찾을 수 있습니다. 목성은 자신의 거주 가능한 구역을 가지고 있습니다. 필요한 열은 태양에서 나오지 않고 목성의 중력에서 나옵니다. 그것은 달을 확장하고 수축시켜 스쿼시 볼처럼 따뜻하게합니다.
우리가 요비아 시스템에 여러 번 갔지만,이 달은 거의 주요 매력이 아니 었습니다. Fox-Powell은“마지막으로 우리가 직접 공부하는 것은 1990 년대 갈릴레오 우주선과 함께있었습니다. 대신, 초점은 거대한 행성 자체에 떨어지는 경향이있었습니다. 그러나 이제는 얼음 위성을위한 전용 임무 인 주스가 있습니다.
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우주선
주스 미션의 중심에는 유럽 우주국 (ESA)이 지은 우주선이 있습니다. 우주선의 본체 양쪽에 태양 전지판 날개가 뻗어있는 거대한 새와 약간 유사합니다. 목성의 햇빛은 지구에 도달하는 빛보다 30 배 더 어둡기 때문에 패널은 커야합니다. 그들은 85m² 또는 배구 코트의 약 절반 크기에 해당하는 지역을 커버합니다.
3 미터 직경의 안테나는 데이터 주스를 미션 컨트롤로 다시 보내지 만, 50 억 킬로미터 이상을 지구로 이동하는 데 거의 2 시간이 걸릴 것입니다.
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ESA는 2022 년 코로나 바이러스 전염병이 히트 될 때까지 주스를 발사하기 위해 노력하고있었습니다. 계획된 이륙 대신에, 내년에는 ESA가 폐쇄 중 잃어버린 시간을 뒤로 물러서서 2023 년에 일정을 변경하기 위해 랜드 마크 임무를 준비하는 데 필요한 최종 준비를 할 때 열광적 인 활동을 보게 될 것입니다.
.원래 계획은 주스가 5 개의 지구, 금성 및 화성을 포함하여 행성의 중력을 사용하여 우주선을 목성으로 향하게하기 위해 7.5 년이 걸렸을 여정으로 복잡한 경로를 취하는 것이 었습니다. ESA는 아직 새로운 타임 라인에 대한 정확한 세부 사항을 공개하지 않았지만 주스는 2030 년대 초에 목성에 도착해야합니다. 일단 그곳에 도착하면 유로파, 가니메데 및 칼리스토를 탐험하는 데 최소 3 년이 걸립니다. NASA의 Europa Clipper Mission과 함께 현재 2024 년에 출시 될 예정이며 2030 년 4 월에 도착할 예정입니다.
목성의 달
우리는이 달에 대해 오랫동안 알고있었습니다. 태양계에서 가장 화산 적으로 활동적인 장소 인 IO와 함께 Europa, Ganymede 및 Callisto는 17 세기 초 이탈리아 천문학 자 갈릴레오가 처음 본 소위 '갈릴리언 달'을 구성합니다.
.주스가 집중할 트리오 중 유로파는 각광을 훔치는 경향이 있습니다. Fox-Powell은“이것은 분명히 갈릴레아 달의 포스터 아이입니다. 얼음 빵 껍질 아래에는 지구의 모든 바다, 호수 및 강이 합쳐진 바다가 더 많은 바다가 있기 때문입니다. 우리 바다에서 수영을한다면 유로파도 마찬가지 일 수 있습니까?
문제의 일부는 바다가 두껍고 얼음 표면 아래에 숨어 있다는 것입니다. Fox-Powell은“직접 액세스 할 수는 없습니다. 고맙게도 과학자들은 얼음 빵 껍질과 물이 상호 작용한다고 생각합니다. 지구 표면 아래의 녹은 바위와 비슷한 화산 활동 중에 끊어집니다. Fox-Powell은“이것은 우리가 표면의 재료를 사용하여 바다를 간접적으로 연구 할 수 있음을 의미합니다. 
주스가 유로파에 착륙 할 수 없지만 그 재료의 샘플을 수집 할 수도 있습니다. 우주선은 입자 환경 패키지 (PEP)를 포함하여 목성에게 10 개의 고정밀 도구를 운반하고 있습니다. Fox-Powell은“이것은 먼지 및 표면에서 쫓겨 난 다른 분자를 연구하도록 설계되었습니다. "그 재료가 바다에서 나온다면 생명을 나타내는 분자를 포함 할 수있는 것은 불가능하지 않습니다."
.유로파의 바다에 유기체가 있다면 에너지 원이 필요합니다. 얼음 빵 껍질 아래에 숨겨져있는 그들은 태양에서 그 에너지를 얻을 수 없습니다. Fox-Powell은 두 가지 잠재적 옵션을 봅니다. Jovian 시스템은 목성의 자기장 슬링과 깔때기 고 에너지 입자가 주변에있는 강렬한 수준의 방사선이 침수 된 환경입니다.
Fox-Powell은“표면에서 끝나는 모든 해양 재료는 조사 될 것입니다. 그것은 얼음의 화학을 변화시킵니다. 한 가지 시나리오는 방사선이 수소와 산소로 물을 부수고 산소가 잠재적으로 바다로 다시 내려 오는 것입니다. 다른 잠재적 인 부산물은 황제를 함유하는 화합물을 포함한다. Fox-Powell은“지구상에서는 미생물 수명을 지원하는 것으로 알려져 있습니다. 주스는 해양 표면 경계에 대해 더 많이 배우고 생물학에 어느 정도 적합한 지에 대해 더 많이 배우는 데 도움이 될 것입니다.
대안 적으로, 생명은 해저를 식민지화했을 수 있습니다. 지구에는 햇빛없이 해저에 번성하는 유기체의 전체 공동체가 있습니다. 그들의 에너지의 원천은 열수 통풍구 - 바다와 지구의 뜨거운 내부 사이의 경계에 균열이 있습니다. 주스는 지질 학적으로 활성화 된 유로파 내부가 어떻게되는지 알 수 있도록 도와 줄 수 있습니다.
Callisto를 조사 할 수있는 기회
유로파는 사자의 대중의 관심을 끌고 있지만 주스의 주요 목표는 아닙니다. 이 임무는 유로파로 두 번만 날아갈 것이지만 12 번의 캘리 스토를지나 윙윙 거릴 것입니다. Callisto는 4 개의 갈릴레인 달 중 가장 바깥 쪽이므로 목성의 중력과 방사선의 영향을 가장합니다. 캘리 토는 얼음 아래에서 물질적으로 상승하여 표면이 끊임없이 재구성되는 Europa와 달리 태양계에서 가장 오래된 표면을 가지고 있습니다. 수십억 년 동안 변하지 않은이 건물은 태양을 공전하는 다른 몸보다 더 많은 충격 분화구에 의해 포기되었습니다.
천문학 자들은 200km의 깊은 바다가 Callisto의 고대 표면 아래에 있다고 의심합니다. 이곳은 얼음 달기 탐사 (RIME) 악기를위한 주스의 레이더가 자체적으로 제공되는 곳입니다. 갈릴리 달의 얼음 껍질을 약 9km 깊이까지 침투 할 수있는 무선 파도를 전달할 것입니다. 무선 파장이 다시 반사되는 방식에서, 우리는 달의 내부 구조에 대해 더 많이 배울 수 있어야합니다.
또 다른 접근법은 목성과 갈릴리 달 (3GM) 악기의 중력 및 지구 물리학에 의해 제공 될 것입니다. 그것은 Callisto의 중력장과 다른 얼음 달을 측정 할 것입니다. 다른 얼음 달은 물을 포함하여 물질의 다른 층이 어떻게 쌓이는지를 보여줄 것입니다.
.주스는 또한 다리 업에 Callisto를 사용합니다. 미션 컨트롤러는 달의 중력을 사용하여 우주선의 성향을 약 30 ° 늘려서 목성의 극지 지역을 더 잘 볼 수 있습니다 - 목성의 광대하고 강렬한 자기장의 원천입니다.
.자기장 찾기
주스가 대부분의 시간을 보낼 곳을 결정한 것은 자기입니다 :Ganymede. 우주선은 12 개의 플라이 바이와 함께 가니메데 주변의 궤도에 들어가 8 개월 동안 그곳에 머물게됩니다. 지구의 우주선이 우리 자신 이외의 달을 궤도로 뚫은 것은 이번이 처음입니다.
Imperial College London의 Michele Dougherty 교수는“Ganymede는 태양계에서 가장 흥미로운 기관입니다. 우선 다른 달보다 큽니다. 실제로, 그것은 드워프 행성 명왕성과 행성 수성보다 더 큽니다. Europa와 마찬가지로 지구상에있는 것보다 더 많은 물이 들어있는 하위 표면 바다가있는 것으로 생각됩니다.
그러나 그것은 Ganymede의 자력이 주요 매력입니다. 태양계의 달에서 자체 자기장을 갖는 것은 독특합니다. Dougherty는 J-MAG의 주요 조사관입니다-자기장을 측정하기위한 주스의 도구입니다. J-MAG는 10.6m 길이의 붐의 끝에 위치하여 주요 우주선의 자기 간섭에서 멀리 떨어져 있습니다. 민감한 전자 제품은 목성의 강렬한 방사선으로부터 보호하기 위해 리드 라이닝 금고 안에 잠겨 있습니다.
Dougherty는 목성의 자체 자기장과 상호 작용하는 방법을 포함하여 Ganymede의 자기장을 자세히 측정하려고합니다. 허블 우주 망원경을 사용하는 천문학자는 가니메데에서 오로라 활동을 발견했습니다. 지구의 북쪽과 남쪽 조명에 해당하는 오로라는 목성의 자기의 영향으로 인해 Ganymede의 기둥 주위를 흔들어야합니다.
전기와 반발 목성의 자성을 수행하는 가니메데의 짠 물 바다 하위 표면 바다를 제안하지 않습니다. 가니메데의 자기장을 연구하면이 바다의 크기와 본질에 대한 추가 단서가 제공 될 수 있습니다. 결과적으로, 그것은 외계인의 삶의 본거지인지 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.
그러나 Jupiter 's에서 Ganymede의 자기장을 분리하는 것은 특히 지구가 주변 위성을 지배하는 정도를 감안할 때 간단하지 않습니다. Dougherty는“건초 더미에서 바늘을 찾는 것과 같습니다. 그러나 그들은 항상 크기, 모양 및 색상이 바뀌고 있습니다.” 그럼에도 불구하고 그녀는 팀이 그것을 끌어낼 수 있다고 확신합니다. Flybys는 연습에 사용될 것이며, 주스가 Ganymede 주위에 궤도에 정착하면 정말 중요한 데이터가 나옵니다. Dougherty는“결과는 장관이 될 것입니다
태양계의 다른 곳에 생명이 있습니까?
그녀가 옳다면, 길고 구불 구불 한 도로의 끝에서 그것은 왕관적인 업적이 될 것입니다. Dougherty는 이전에 다른 주력 우주선 인 Cassini Mission에 대한 다른 주력 우주선에 관여했습니다. 카시니가 이미 4 년 동안 토성에 있었던 2008 년에 주스에 대한 토론이 시작되었습니다.
토성의 달 중 하나 인 Enceladus - 사람들이 앉아서 주목을 받았습니다. Dougherty는“우리 팀은 Enceladus에 수증기가 있다는 것을 발견하는 데 중요한 역할을했습니다. 표면 하위 바다의 물은 우주로 튀어 나와서 전통적인 거주 가능한 구역을 넘어 물을 찾을 수 있음을 보여주었습니다.
"Enceladus의 발견은 외부 행성의 달에 집중하는 것이 좋은 일이라는 것을 보여주었습니다." 곧 목성의 얼음 달을 더 자세히 볼 수 있도록 계획이 부화되었습니다. 모든 것이 평범한 것이 아닙니다. 전염병 중 어느 시점에서 실험실이 폐쇄 된 후 Dougherty의 팀은 주방 테이블에 J-MAG의 일부를 구축했습니다. "악기를 건설하는 것은 항상 스트레스가 많지만 전염병은 그 스트레스를 다음 단계로 끌어 올렸습니다."라고 그녀는 말합니다. 
팀이 결국 그 모든 노력을 파괴 할 것이라는 점을 감안할 때 그 노력은 더욱 주목할 만합니다. 2034 년에 우주선은 추진제가 부족할 가능성이 높습니다. 어떤 연료도 없으면 과학자들은 더 이상 Jovian 시스템 주변에서 그것을 조종 할 수 없습니다. 그래서 팀은 카시니와 같은 우주선과 수은에 대한 메신저 임무를 수행 할 예정입니다. 의도적으로 충돌합니다.
Ganymede의 표면에 닿아 주스는이 가건 투안 달이 무엇인지 확인하기위한 최종 실험을 제공합니다. 목성의 얼음 달을 탐험하는 시대는 끝났지 만 과학자들은 주스의 귀중한 데이터 수집에 대해 오랫동안 계속해서 공개 할 것입니다. Fox-Powell은“20 년 안에이 달에 대한 우리의 이해는 다를 것입니다. "주스는 진정한 혁명을 제공 할 것입니다." 마지막으로, 우리 가이 광대하고 종종 놀라운 태양계에서 우리가 혼자인지 아닌지 알려줄 수 있습니다.
- 이 기사는 BBC Science Focus Magazine의 372 호에 처음 등장했습니다. - 여기에서 구독하는 방법을 알아보십시오
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