OTKRIĆE života izvan Zemlje, kojem se znanstvenici nadaju u narednim desetljećima, bilo bi jedan od najvažnijih proboja u povijesti znanosti. Europa, ledeni Jupiterov mjesec ispod čije se debele ledene površine vjerojatno skriva golem slani ocean, godinama je bila jedan od glavnih kandidata za tu potragu.

Osim što je relativno blizu, jedan od ključnih razloga je to što su dosadašnja istraživanja ukazivala da se kroz ledenu koru Europe povremeno probijaju gejziri vode. To bi značilo da buduća letjelica ne bi morala bušiti kilometre leda kako bi analizirala sastav oceana, nego bi možda mogla samo proletjeti kroz oblak izbačene vode i analizirati materijal koji izbija iz unutrašnjosti.

Međutim, nova analiza starih podataka svemirskog teleskopa Hubble, objavljena u časopisu Astronomy & Astrophysics, pokazala je da raniji tragovi takvih mlazova možda nisu ono što se mislilo.

Prvo otkriće gejzira

Priča o Europinim "gejzirima", koje su znanstvenici nazivali i perjanicama, počela je 2013. kada su Lorenz Roth i njegovi suradnici objavili da su u promatranjima Hubblea pronašli tragove vodene pare blizu južnog pola Europe. Promatrali su Europu u ultraljubičastom svjetlu, u kojem se mogu vidjeti tragovi vodika i kisika, elemenata od kojih je građena voda.

U tadašnjem priopćenju Roth je rekao: "Otkriće da vodena para izbija blizu južnog pola Europe jača njezin položaj kao glavnog kandidata za potencijalnu nastanjivost."

No odmah je dodao i važno upozorenje: "Međutim, još ne znamo jesu li te perjanice povezane s tekućom vodom ispod površine ili nisu."

Drugi argumenti u prilog gejzirima

Na moguće postojanje gejzira na Europi ukazivala su i druga istraživanja.

Godine 2016. tim Williama Sparksa iz Space Telescope Science Institutea objavio je da je Hubble možda uočio vodene mlazove dok je Europa prolazila ispred Jupitera. Tu je metoda je bila drugačija. Temeljila se na ideji da perjanice mogu blokirati dio Jupiterove svjetlosti i pokazati se kao silueta.

Godine 2018. stigla je još jedna važna potvrda. Znanstvenici su ponovno analizirali stare podatke NASA-ine letjelice Galileo, koja je 1997. proletjela blizu Europe. Tim s University of Michigan usporedio je mjerenja magnetskog polja i plazme s računalnim modelima.

Plazma je plin u kojem su čestice električki nabijene, što je važno jer Jupiter ima snažno magnetsko polje. Kada bi Europa izbacila oblak vodene pare, Jupiterovo magnetsko polje razbilo bi dio tih molekula u nabijene čestice, a takva promjena u plazmi i magnetskom polju mogla bi se zabilježiti instrumentima letjelice.

Zaključili su da je Galileo možda proletio kroz perjanicu vode koja je izbijala iz Europe.

Robert Pappalardo iz NASA Jet Propulsion Laboratoryja tada je rekao: "Čini se da sada postoji previše linija dokaza da bismo odbacili perjanice na Europi."

Što je promijenila nova analiza?

Međutim, ranije Rothovo upozorenje na oprez s novim je radom dobilo na značaju.

Nova studija ne kaže da perjanice na Europi sigurno ne postoje. Ona pokazuje da Hubbleovi podaci više nisu dovoljno jaki da bismo tvrdili da ih je Hubble doista vidio.

Autori su u novom radu ponovno analizirali promatranja spektrografom STIS na Hubbleu. Spektrograf je uređaj koji razlaže svjetlost na valne duljine. Budući da svaki kemijski element upija ili emitira svjetlost na karakterističnim valnim duljinama, poput jedinstvenog svjetlosnog otiska prsta, znanstvenici iz spektralnih linija mogu prepoznati koji su elementi prisutni u promatranom plinu.

Tim je pronašao dva glavna nedostatka u izvornoj analizi. Prvi problem bilo je točno određivanje položaja signala s Europe na Hubbleovu detektoru. Europa zauzima tek mali broj piksela na detektoru veličine 1000 × 1000 piksela. Zbog toga je položaj središta mjeseca na snimkama pomalo nesiguran. Koristeći poboljšanu procjenu položaja, znanstvenici su utvrdili da je njihovo izvorno poravnanje bilo pomaknuto za dva piksela vodoravno i jedan piksel okomito. Iako se ta korekcija možda ne čini velika, nastala pogreška u poravnanju stvorila je artefakte u podacima koji su umjetno povećali prividni tok fotona na mjestu navodne perjanice.

"Upravo tako bi znanost trebala funkcionirati"

Tu pogrešku dodatno je pojačala globalna atmosferska značajka koja prije deset godina nije bila poznata. Naime, novija Hubbleova promatranja pokazala su da cijeli mjesec okružuje tanka, ali postojana vodikova egzosfera. Atomi vodika u njoj raspršuju ultraljubičastu svjetlost sa Sunca i stvaraju prirodan sjaj oko satelita. Taj sjaj naveo je znanstvenike da precijene količinu fotona koja dolazi s ruba mjeseca. Nakon što su ispravili poravnanje cilja i uzeli u obzir taj globalni halo, prividni potpis perjanice stopio se s pozadinom.

Roth ističe da detekcija perjanica ovisi o samo nekoliko dodatnih fotona koji pogađaju detektor na pravom mjestu: "Ovdje se to jednostavno može svesti na sljedeće: riječ je o nečemu vrlo, vrlo slabom u okruženju s puno šuma."

Juan Alday s Institute of Astrophysics of Andalusia kaže da je bio vrlo iznenađen tim nalazom: "Mislim da je to lijepo u smislu da bi znanost upravo tako trebala funkcionirati. Postupci koje koristimo za analizu podataka stalno se razvijaju kako s godinama učimo kroz provođenje novih promatranja i novih analiza."

"Nema više snažnih dokaza"

Roth ističe da je ponovna analiza njegovog tima smanjila izvornu sigurnost u postojanje perjanica s 99,9 posto na manje od 90 posto, što u statističkoj analizi znači da se rezultat više ne smatra znanstvenim otkrićem.

"Nestale su. Mislim da više nema nikakvih snažnih dokaza", rekao je za Science News.

Zašto je to važno?

To je važno jer bi perjanice bile najlakši put do Europina skrivenog oceana. Ako pukotine u ledu povremeno izbacuju vodenu paru, led i soli iz unutrašnjosti, buduća letjelica mogla bi analizirati taj materijal bez slijetanja i bušenja. Ako perjanica nema, Europa je i dalje zanimljiva, ali njezin ocean postaje teže dostupan.

Ključna će biti misija Clipper

Zbog svega navedenog, ključnu ulogu imat će NASA-ina misija Europa Clipper, lansirana 14. listopada 2024. Ona bi do Jupitera trebala stići u travnju 2030. Cilj misije nije pronaći život, nego utvrditi ima li Europa uvjete pogodne za život.

Budući da Clipper leti vrlo nisko (na nekim preletima i do 25 kilometara od površine), on će svojim radarima za snimanje ispod leda (REASON) i masenim spektrometrom (MASPEX) izravno "opipati" atmosferu i unutrašnjost. Ako gejzir "opali" dok je on tamo, proći će ravno kroz njega s puno modernijom opremom nego što je imao Galileo 1997. godine.