木星衛星のハッブルデータのスペクトル分析により、エウロパの大気中に長期間存在する水の痕跡が発見されました。同じ技術は以前、木星の別の衛星の 1 つであるガニメデにも適用されていましたが、研究者たちはエウロパでも同じことが起こったことに驚きました。なぜなら、その表面温度は非常に低いからです。
画像クレジット:NASA。 木星の衛星は表面で凍っています。彼らは太陽から遠く離れており、地球のような液体の水の海を維持するのに十分な太陽放射を受けていません。しかし、これらの衛星の中には、見た目以上のものがあるものもあります。たとえば、 エウロパの下には液体の水の海があると考えられています。 摩擦により表面が凍結します。木星からの引力により、月の氷の殻と内部がその軌道の過程で曲がります（地球で潮が満ちるのと同じように）。この動きにより摩擦が発生し、摩擦によって熱が発生します。この熱はエウロパの地下の大きな塊を溶かして液体の水にするのに十分です。
ここ数年、天文学者たちはエウロパを注意深く観察してきた。その理由は、液体の水の海（表面下であっても）が存在するため、エウロパには生命が存在する可能性が高いからだ。いくつかの研究がエウロパに水が存在することを裏付ける証拠をもたらしていますが、この研究が異なるのは、 表面に非固体の水があるという証拠をもたらしていることです。
それはそれほど多くはありません - ほんの薄い蒸気の痕跡です - しかし、これらの痕跡さえもエウロパの表面では驚くべきものです。その理由は、エウロパはガニメデよりも多くの太陽光を反射し、その表面温度をはるかに低く保つためです。エウロパの日中の最高気温はなんと華氏マイナス 260 度 (摂氏 -162 度) です。これは水が見つかると予想される温度ではありません。
「ガニメデとエウロパの後面での水蒸気の観察は、氷の衛星の大気についての理解を前進させます」とロス氏は述べた。 「しかし、エウロパでの安定した水の存在量の検出は、ガニメデよりも少し驚くべきことです。なぜなら、エウロパの表面温度はガニメデよりも低いからです。」
エウロパでの水蒸気に関するこれまでの発見は、地球上の火山や間欠泉に似た、氷を通して噴出する水柱と関連していた。これらのプルームは高さ 96 km (60 マイル) 以上に伸びることがあり、月の大気中に一時的な蒸気の塊を生成します。しかし、これは違うようです。
ハッブルは 1999 年、2012 年、2014 年、2015 年のデータを調べて、水蒸気の一部が表面の氷から直接来ているという証拠を発見しました。この氷は昇華し、固体の氷から直接ガスに変化しますが、これは継続的なプロセスであるように見えます。言い換えれば、エウロパの表面の氷の小さな部分は、少なくとも月の後側では常に水蒸気に変化しているということです。
同じくロス氏の共著である2021年の初期の論文では、木星の衛星ガニメデの大気中に同様の水蒸気の痕跡が発見されています。ただし、これらの論文には両方とも間接的な観察であるという限界があります。簡単に言えば、彼らが見ているのは正確には水ではなく、水の主成分である酸素です。理論的には、酸素を含む他の元素（二酸化炭素、孤立した酸素分子、水酸化物）が存在する可能性がありますが、水ほどデータに適合するものはないようです。これは間接的な観察から導き出せる結論とほぼ同じくらい確実ですが、この結果を確認するには今後の研究がまだ必要です。
幸いなことに、NASA と ESA はどちらもヨーロッパをより詳細に探索するためのミッションを準備しています。 NASA のヨーロッパ クリッパーは 2024 年に打ち上げられる予定で、一方 ESA の木星氷衛星探査機は 2022 年 8 月に打ち上げられ、2031 年 7 月に木星に到着する予定です。これら 2 つのミッションは、これらの凍った世界についての理解を大幅に深め、その潜在的な居住可能性についてさらに多くのヒントを提供すると期待されています。
ミハイ・アンドレイ
アンドレイ・ミハイ博士は地球物理学者であり、ZME Science の創設者です。彼は博士号を持っています。地球物理学と考古学の博士号を取得し、名門大学のコースを修了しています（プログラムは気候や天文学から化学や地質学まで多岐にわたります）。彼は、誰もが研究にもっとアクセスできるようにし、ニュースや特集を幅広い聴衆に伝えることに情熱を注いでいます。
