जब से ए गैलीलियो जांच 1990 के दशक में यूरोपा की सतह के नीचे एक वैश्विक महासागर के अस्तित्व के लिए मजबूर साक्ष्य प्रदान करती है, वैज्ञानिकों ने सोचा है कि जब हम इस बर्फीले चंद्रमा पर एक और मिशन भेजने और जीवन के संभावित संकेतों की खोज करने में सक्षम हो सकते हैं। इनमें से अधिकांश मिशन अवधारणाएं एक ऑर्बिटर या लैंडर के लिए कॉल करती हैं, जो यूरोपा की सतह का अध्ययन करेगी, इंटीरियर से निकले बायोसाइंन्स्ट्रेशन्स के संकेतों के लिए बर्फीले शीट की खोज।
दुर्भाग्य से, यूरोपा की सतह पर विकिरण द्वारा लगातार बमबारी की जाती है, जो सतह तक पहुंचाई गई सामग्री को बदल या नष्ट कर सकती है। से डेटा का उपयोग करना गैलीलियो तथा मल्लाह १ अंतरिक्ष यान, वैज्ञानिकों की एक टीम ने हाल ही में एक मानचित्र तैयार किया है जो दिखाता है कि यूरोपा की सतह पर विकिरण कैसे भिन्न होता है। इस नक्शे का अनुसरण करते हुए, नासा जैसे भविष्य के मिशन यूरोपा क्लिपर उन स्थानों का पता लगाने में सक्षम होगा जहां बायोसिंजर्स अभी भी मौजूद हैं।
यूरोपा की सतह का अध्ययन करके कई मिशनों का पता चला है, चंद्रमा आंतरिक और सतह के बीच आवधिक आदान-प्रदान का अनुभव करता है। यदि इसके आंतरिक महासागर में जीवन है, तो जैविक सामग्री को सैद्धांतिक रूप से सतह पर लाया जा सकता है जहां इसका अध्ययन किया जा सकता है। चूंकि बृहस्पति के चुंबकीय क्षेत्र से विकिरण इस सामग्री को नष्ट कर देगा, यह जानना कि यह सबसे अधिक तीव्र है, यह कितना गहरा है, और यह आंतरिक को कैसे प्रभावित कर सकता है, यह सभी महत्वपूर्ण प्रश्न हैं।
नासा के जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी के एक शोध वैज्ञानिक टॉम नोरडाइम ने हाल ही में नासा की एक प्रेस विज्ञप्ति में बताया:
"अगर हम यह समझना चाहते हैं कि यूरोपा की सतह पर क्या चल रहा है और यह कैसे समुद्र के नीचे से लिंक करता है, तो हमें विकिरण को समझने की आवश्यकता है। जब हम उन सामग्रियों की जांच करते हैं जो उपसतह से निकली हैं, तो हम क्या देख रहे हैं? क्या यह हमें बताता है कि समुद्र में क्या है, या क्या वे सामग्री है जो उनके विकिरणित होने के बाद हुए हैं? ”
इन सवालों के जवाब के लिए नॉर्डहाइम और उनके सहयोगियों ने डेटा की जांच की गैलीलियोयूरोपा के फ्लाईबिस और नासा के इलेक्ट्रॉन माप मल्लाह १ अंतरिक्ष यान। चंद्रमा की सतह को नष्ट करने वाले इलेक्ट्रॉनों को करीब से देखने के बाद, नॉर्डहाइम और उनकी टीम ने पाया कि विकिरण की खुराक स्थान के अनुसार बदलती है। सबसे कठोर विकिरण भूमध्य रेखा के आसपास क्षेत्रों में केंद्रित है, और विकिरण ध्रुवों के करीब कम हो जाता है।
अध्ययन जो उनके निष्कर्षों का वर्णन करता है, हाल ही में वैज्ञानिक पत्रिका में दिखाई दिया प्रकृति शीर्षक के तहत "यूरोपा के उथले उपसतह में संभावित जीव विज्ञान के संरक्षण"। अध्ययन का नेतृत्व नॉर्डहाइम द्वारा किया गया था और केविन हैंड (जेपीएल के साथ) और क्रिस पारानिकस द्वारा लॉरेल, मैरीलैंड में जॉन्स हॉपकिन्स एप्लाइड फिजिक्स प्रयोगशाला से सह-लेखक थे।
"यह यूरोपा की सतह पर प्रत्येक बिंदु पर विकिरण के स्तर की पहली भविष्यवाणी है और भविष्य के यूरोपा मिशनों के लिए महत्वपूर्ण जानकारी है," Paranicas ने कहा। अब जब वैज्ञानिक जानते हैं कि विकिरण द्वारा कम से कम क्षेत्रों को कहां खोजना है, तो वे इसके लिए अध्ययन के क्षेत्रों को नामित कर पाएंगे यूरोपा क्लिपर, एक जेपीएल की अगुवाई वाला मिशन जिसे 2022 तक शुरू करने की उम्मीद है।
अपने अध्ययन के लिए, नॉर्डहाइम और उनकी टीम ने 3 डी मॉडल बनाने के लिए एक पारंपरिक दो-आयामी नक्शे से आगे निकलकर जांच की कि सतह से कितनी नीचे विकिरण प्रवेश करता है। जीवित रहने के लिए कितनी गहरी कार्बनिक सामग्री दफन करनी पड़ेगी, यह जानने के लिए, नॉर्डहाइम और उनकी टीम ने अमीनो एसिड (प्रोटीन के लिए बुनियादी निर्माण खंड) पर विकिरण के प्रभाव का परीक्षण किया ताकि यह पता लगाया जा सके कि यूरोपा के विकिरण के संपर्क में संभावित बायोसिग्नेशंस कैसे प्रभावित होंगे।
परिणामों से संकेत मिलता है कि किसी भी भविष्य के यूरोपा लैंडर मिशन के दौरान गहरे वैज्ञानिकों को खोदने या ड्रिल करने की आवश्यकता होगी ताकि किसी भी बायोसिग्नस को संरक्षित किया जा सके। भूमध्य रेखा के चारों ओर सबसे अधिक विकिरण वाले क्षेत्रों में, जिन गहराई पर बायोसिग्नस पाया जा सकता है, उनकी लंबाई 10 से 20 सेमी (4 से 8 इंच) तक होती है। मध्य और उच्च अक्षांशों पर, ध्रुवों के करीब, गहराई लगभग 1 सेमी (0.4 इंच) तक कम हो जाती है। जैसा कि संकेत दिया गया है:
"यूरोपा की सतह पर बमबारी करने वाला विकिरण एक फिंगरप्रिंट छोड़ देता है। यदि हम जानते हैं कि फिंगरप्रिंट कैसा दिखता है, तो हम किसी भी जीव की प्रकृति और भविष्य के मिशन के साथ संभावित बायोसिग्नेट्स को अच्छी तरह से समझ सकते हैं, वे अंतरिक्ष यान हैं जो यूरोपा से उड़ान भरते हैं या लैंड करते हैं। "
जब यूरोपा क्लिपर मिशन जोवियन प्रणाली तक पहुंचता है, अंतरिक्ष यान बृहस्पति की परिक्रमा करेगा और यूरोपा के लगभग 45 नजदीकी फ्लाईबिस का संचालन करेगा। यह वैज्ञानिक उपकरणों के उन्नत सूट में कैमरे, स्पेक्ट्रोमीटर, प्लाज्मा और रडार उपकरण शामिल होंगे जो चंद्रमा की सतह, उसके महासागर और सतह से हटाए गए सामग्री की संरचना की जांच करेंगे।
"यूरोपा क्लिपर की मिशन टीम संभावित कक्षा मार्गों की जांच कर रही है, और प्रस्तावित मार्ग यूरोपा के कई क्षेत्रों से गुजरते हैं जो विकिरण के निम्न स्तर का अनुभव करते हैं," हाथ ने कहा। "संभावित ताजा महासागर सामग्री को देखने के लिए यह अच्छी खबर है जो विकिरण के फिंगरप्रिंट द्वारा भारी संशोधित नहीं हुई है।"
इस नए विकिरण मानचित्र के साथ, मिशन टीम संभव अनुसंधान साइटों की सीमा को संकीर्ण करने में सक्षम होगी। यह, बदले में, इस संभावना को बढ़ाएगा कि ऑर्बिटर मिशन जोवियन प्रणाली में जीवन है या नहीं, दशकों के रहस्य को सुलझाने में सक्षम होगा।
