NASA gaat leven zoeken op maan Europa

NASA's langverwachte Europa Clipper-missie maakt zich op om diepgaande mysteries van Jupiter's ijzige maan Europa te ontrafelen. Met een reeks geavanceerde instrumenten aan boord is de missie ontworpen om de oceaan onder Europa's oppervlakte te onderzoeken en vast te stellen of deze de voorwaarden heeft om leven mogelijk te maken. De missie zal ook de externe en interne structuur van Europa onderzoeken, omdat beide cruciaal zijn voor de mogelijke bewoonbaarheid van deze maan.

"Het is voor ons belangrijk om een beeld te schetsen van hoe die buitenaardse oceaan eruitziet, het soort chemie of zelfs biochemie dat daar zou kunnen plaatsvinden," zegt Morgan Cable, astrobioloog en lid van het Europa Clipper-wetenschapsteam bij NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Zuid-Californië.

Centraal in deze missie staat het opsporen van verschillende zouten, ijssoorten en organisch materiaal, de essentiële bouwstenen van een bewoonbare wereld. Hier komt de MISE (Mapping Imaging Spectrometer for Europa) in beeld. Opererend in infrarood, splitst MISE het gereflecteerde licht op in verschillende golflengten om de bijbehorende atomen en moleculen te identificeren.

De missie zal ook mogelijke hotspots nabij Europa's oppervlak proberen te lokaliseren, waar pluimen diep oceaanmateriaal dichter bij het oppervlak kunnen brengen. Dit gebeurt met behulp van E-THEMIS (Europa Thermal Emission Imaging System), dat eveneens in het infrarode lichtspectrum opereert.

Het vastleggen van scherpe, gedetailleerde beelden van Europa's oppervlak met zowel een smalle als een brede camerahoek is de taak van het EIS (Europa Imaging System). "De EIS-camera's zullen ons ongelooflijk hoge-resolutiebeelden geven om te begrijpen hoe Europa's oppervlak is geëvolueerd en blijft veranderen," aldus Cable.

NASA's Cassini-missie ontdekte eerder een gigantische pluim van waterdamp die uitbarstte uit meerdere jets nabij de zuidpool van Saturnus' met ijs bedekte maan Enceladus. Europa zou eveneens mistige pluimen van water kunnen uitstoten, afkomstig uit zijn oceaan of reservoirs in zijn ijskorst. Het instrument Europa-UVS (Europa Ultraviolet Spectrograph) aan boord van de Europa Clipper zal zoeken naar dergelijke pluimen en kan elk materiaal bestuderen dat mogelijk in de ruimte wordt uitgestoten.

Ongeacht of Europa pluimen heeft, draagt het ruimteschip twee instrumenten om de kleine hoeveelheden gas en stofdeeltjes te analyseren die van het maanoppervlak worden uitgestoten door inslagen met micrometeorieten en hoogenergetische deeltjes. MASPEX (Mass Spectrometer for Planetary Exploration/Europa) en SUDA (Surface Dust Analyzer) zullen de minuscule stukjes materiaal opvangen die van het oppervlak worden uitgestoten, en ze omzetten in geladen deeltjes om hun samenstelling te onthullen. "Het ruimteschip zal gas en stofdeeltjes die van Europa afkomen bestuderen door als het ware zijn tong uit te steken en die deeltjes te proeven, en die gassen in te ademen," legt Cable uit.

Om inzicht te krijgen in de dikte van de ijskorst en het bestaan van de oceaan, evenals de diepte en het zoutgehalte ervan, zal de missie het geïnduceerde magnetische veld van de maan meten met de ECM (Europa Clipper Magnetometer). Deze gegevens worden gecombineerd met metingen van elektrische stromen van geladen deeltjes die rond Europa stromen, geleverd door PIMS (Plasma Instrument for Magnetic Sounding).

Daarnaast zullen wetenschappers met REASON (Radar for Europa Assessment and Sounding to Near-surface) tot wel 29 kilometer diep in de ijskorst kijken, een gebied dat zelf een potentiële bewoonbare omgeving is. Het meten van veranderingen in radiosignalen veroorzaakt door Europa's zwaartekracht zal helpen bij het bepalen van de dikte van het ijs en de diepte van de oceaan.

"Niet-ijsachtige materialen op het oppervlak kunnen worden verplaatst naar diepe binnenzakken van zout water binnen de ijskorst," zegt Steve Vance, astrobioloog en geofysicus en ook lid van het Europa Clipper-wetenschapsteam bij JPL. "Sommige kunnen groot genoeg zijn om als meren te worden beschouwd, of op zijn minst vijvers." Het gebruik van de verzamelde gegevens om uitgebreide computermodellen van Europa's interne structuur te creëren, kan ook de samenstelling van de oceaan onthullen en schattingen geven van het temperatuurprofiel, voegt Vance toe.

Welke omstandigheden er ook worden ontdekt, de bevindingen zullen een nieuw hoofdstuk openen in de zoektocht naar leven buiten de aarde. "Het is bijna zeker dat Europa Clipper evenveel vragen zal oproepen of meer dan die beantwoordt. Dit project is van een geheel andere klasse dan degene waar we de afgelopen 25 jaar aan hebben gedacht," zegt Vance.

De drie belangrijkste wetenschappelijke doelen van Europa Clipper zijn het bepalen van de dikte van de ijskorst en de interacties met de onderliggende oceaan, het onderzoeken van de samenstelling en het karakteriseren van de geologie. De gedetailleerde verkenning van Europa zal wetenschappers helpen het astrobiologische potentieel van bewoonbare werelden buiten onze planeet beter te begrijpen.

De lancering van de Europa Clipper met al zijn hoogtechnologische instrumenten zal naar verwachting morgenmiddag om 18.09 uur (Nederlandse tijd) plaatsvinden. In april 2030 wordt Europa bereikt.