Bulan Jupiter, Europa, telah menjadi subjek daya tarik sejak saat itu Pelopor 10 dan 11 dan Voyager 1 dan 2 misi melewati sistem kembali pada tahun 1970-an. Sementara bulan tidak memiliki atmosfer yang layak dan dibombardir oleh radiasi kuat dari medan magnet kuat Jupiter, para ilmuwan percaya bahwa salah satu tempat yang paling mungkin untuk menemukan kehidupan di luar Bumi ada di bawah permukaan esnya.
Tidak heran mengapa banyak misi sedang direncanakan untuk mempelajari bulan ini dari dekat. Namun, jika dan ketika misi-misi itu mencapai Europa sekitar satu dekade mendatang, mereka harus bersaing dengan beberapa fitur permukaan yang tajam yang dapat membuatnya sulit untuk mendarat. Demikianlah kesimpulan dari studi baru oleh para peneliti dari Inggris, AS dan Pusat Penelitian Ames NASA, yang menunjukkan bahwa permukaan Europa ditutupi oleh medan berbilah.
Menurut penelitian, yang baru-baru ini diterbitkan oleh jurnal ilmiah Geosains Alam, permukaan Europa kemungkinan ditutupi oleh paku es yang mengukur 15 meter (49 kaki) tingginya. Penelitian ini dipimpin oleh Daniel Hobley, seorang dosen dan peneliti di Sekolah Ilmu Bumi & Kelautan di Universitas Cardiff.
Fitur-fitur ini, yang dikenal sebagai penitentes, adalah paku tinggi tajam yang terbuat dari salju dan es yang terbentuk melalui sublimasi - proses di mana perubahan suhu yang cepat menyebabkan air beralih dari uap ke padatan (dan kembali lagi) tanpa berubah menjadi cairan negara di antara keduanya. Di Bumi, penitentes tumbuh setinggi antara 1 dan 5 meter (3,3 dan 16,4 kaki), tetapi hanya ada di daerah ekuatorial ketinggian tinggi seperti Andes.
Di Europa, prosesnya serupa, tetapi kondisinya jauh lebih ideal bagi penitentes untuk terbentuk lebih seragam di permukaannya. Selain memiliki permukaan yang sebagian besar terdiri dari es air, bulan terkunci dalam rotasi dengan Jupiter. Ada juga variasi yang sangat sedikit dalam sudut di mana Matahari bersinar di permukaan, yang membuat kondisi sempurna bagi es untuk menyublim tanpa meleleh.
Itu Cakrawala Baru misi juga memperoleh data selama terbangnya di Pluto yang menunjukkan bagaimana fitur-fitur yang sama ini terbentuk di permukaannya, terutama di sekitar ketinggian tertinggi di dekat garis khatulistiwa. Karena periode orbit Pluto yang panjang (248 tahun atau 90.560 hari Bumi), proses ini memakan waktu ribuan tahun, melibatkan sublimasi es metana, dan menghasilkan penitentes yang tingginya sekitar 500 m (1640 kaki) dan berjarak sekitar 3-5 km ( 2-4 mil) terpisah.
Dalam studi mereka, para peneliti menggunakan data observasi dari radar darat dan pengamatan termal dari Galileo misi untuk menghitung tingkat sublimasi di berbagai titik di permukaan Europa, kemudian menggunakan ini untuk memperkirakan ukuran dan distribusi penitentes. Menurut hasil mereka, tim menyimpulkan bahwa penitentes berpotensi tumbuh setinggi 15 m (49 kaki) dengan jarak sekitar 7,5 m (24,6 kaki) di antara masing-masing.
Mereka juga disimpulkan bahwa penitentes akan lebih umum di sekitar khatulistiwa Europa yang, seperti yang mereka klaim dalam penelitian mereka, akan menjelaskan beberapa pengamatan yang dilakukan di masa lalu:
“Interpretasi ini dapat menjelaskan pengembalian radar yang tidak biasa yang terlihat di sekitar khatulistiwa Europa. Penitentes mungkin menjelaskan inersia termal yang berkurang dan rasio polarisasi lingkaran positif dalam cahaya yang dipantulkan dari wilayah khatulistiwa Europa. "
Ini bisa menjadi berita buruk bagi misi yang direncanakan untuk mengeksplorasi Europa untuk tanda-tanda kehidupan potensial dalam dekade berikutnya. Ini termasuk NASA Europa Clipper (diatur untuk memulai antara 2022 dan 2025) dan Europa Lander misi (2024), dan Badan Antariksa Eropa Penjelajah Jupiter Icy Moon (JUICE) - yang akan diluncurkan pada Juni 2022.
Padahal keduanya Europa Clipper dan JUS akan melakukan flybys planet ini untuk menentukan keberadaan biomarker Europa Lander akan mendarat langsung di permukaan bulan untuk mengumpulkan informasi tentang lingkungan bawah permukaan Europa. Ini akan memungkinkan para ilmuwan untuk menentukan seberapa tebal es permukaan bulan, dan mungkin jika danau bawah permukaan ada dan di mana mereka berada.
Salah satu target paling populer untuk eksplorasi adalah wilayah selatan Europa, di mana gumpalan air telah terdeteksi oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble dan misi lainnya. Sementara penitentes mungkin kurang umum di sini, dan mungkin tidak mencapai ketinggian yang sama seperti yang mereka lakukan di sekitar khatulistiwa, kehadiran fitur tersebut dapat membuat misi mendarat sangat sulit.
Seperti yang ditunjukkan Hobley, ini membuat Europa paradoks nyata dalam hal kemungkinan eksplorasi di masa depan. "Kondisi unik Europa menghadirkan kemungkinan eksplorasi yang menarik dan bahaya yang berpotensi berbahaya," katanya.
Dia tentu saja tidak melebih-lebihkan. Informasi ini muncul menyusul studi baru lainnya yang mengindikasikan bahwa Europa dan dunia es lainnya (seperti Enceladus) mungkin terlalu lunak untuk diduduki. Setelah melakukan penelitian yang berupaya mengatasi perilaku polarisasi negatif pada sudut fase rendah dari tubuh es, tim di balik penelitian ini menyimpulkan bahwa Europa dan Enceladus memiliki permukaan dengan kepadatan rendah yang kemungkinan besar akan diduduki misi darat.
Namun, dengan tindakan pencegahan dan perencanaan tambahan, misi yang cocok masih dapat dirancang yang akan dapat memastikan apakah rak es Europa memiliki biomarker di permukaannya, serta mempelajari lebih lanjut tentang lingkungan interiornya. Dan sementara itu, misi yang mengorbit masih berdiri untuk belajar banyak tentang dunia yang menakjubkan ini.
Jeff Moore - seorang rekan penulis dalam penelitian ini - mencatat bahwa misi Europa Clipper NASA yang akan datang dapat secara langsung mengamati penitentes dengan kamera resolusi tinggi dan mengukur sifat-sifat lain dari fitur-fitur ini dengan instrumen pesawat ruang angkasa lainnya. Selain menjadi ahli geologi planet di Pusat Penelitian Ames NASA, Dr. Moore juga merupakan peneliti bersama pada misi Europa Clipper.
Selama beberapa dekade, para ilmuwan NASA dan agensi antariksa lainnya telah dengan penuh semangat menunggu hari di mana sebuah misi ke Europa akhirnya dimungkinkan. Pada titik ini, ada sedikit yang mungkin menghalangi upaya tersebut. Baik radiasi, paku, maupun es lembut tampaknya tidak cukup untuk mencegah kita menjelajahi salah satu sumber kehidupan yang paling mungkin di luar Bumi!
