De 5 bedste steder at udforske i solsystemet – udover Mars

Robson Hatsukami Morgan via Unsplash

Med lanceringen af ​​tre missioner til Mars denne sommer (inklusive en ny NASA rover, Perseverance, der vil lede efter tegn på liv ), vil vores udforskning af den røde planet snart springe til nye højder. Og der er gode grunde til, at vi bør være besat af det: Mars er den eneste udenjordiske verden udover månen, som mennesker kunne tænkes at nå inden for en generation. Hvis vi drømmer om at besøge andre verdener, er Mars realistisk. Det giver også mening ud fra et videnskabeligt perspektiv. Suniti Karunatillake, en planetarisk videnskabsmand ved Louisiana State University, hævder, at det er den eneste anden klippeplanet i solsystemet, der har beviser for de fleste af de centrale geologiske processer, vi finder på Jorden i dag, såsom vulkaner, sedimentære klippeformationer og polar. iskapper lavet af vand.

Men det er måske på tide at revurdere, om vores besættelse får os til at ignorere resten af ​​vores solsystem. Entusiasme over Mars har en tendens til at fremme en feedback-loop, hvor flere ressourcer er afsat til at udforske planeten, hvilket afslører nye resultater, der kun øger interessen, hvilket får den offentlige og private sektor til at afsætte flere penge til Mars-udforskning og så videre.

Mars er selvfølgelig vigtig at studere - men der er mange tvingende grunde til at begynde at øge udforskningen af ​​andre relativt nærliggende verdener. Her er fem alternative steder, vi bør studere mere detaljeret, fra det nærmeste til det fjerneste.

Et sammensat billede fra data indsamlet af NASAs Magellan-rumfartøj og Pioneer Venus Orbiter.

NASA/JPL-CALTECH

Venus

Venus er en advarende fortælling om, hvad der kunne have været Jordens skæbne, hvis tingene var gået lidt anderledes. Planeterne er ens i størrelse, masse og geologisk sammensætning. De synes også at have lignende geologiske historier, især når det kommer til vulkansk aktivitet (nogle data tyder på Venus har stadig aktive vulkaner ). Ligesom Mars synes Venus engang at være vokset og udviklet sig på en sti, der ligner vores egen.

I dag har Venus imidlertid en af ​​de tætteste atmosfærer af alle planeter, vi nogensinde har studeret, sammensat af mere end 96% kuldioxid. Tryk ved overfladen svarer til at være 3.000 fod under vandet på Jorden. Temperaturen på jorden kommer ud til 464 °C, varmere end Merkur. Drivhusgasser er løbet løbsk og gjort det totalt ugæstfrit - måske en ekstrem version af, hvordan Jorden kunne se ud i en meget fjern fremtid.

Mystik omgiver Venus, fordi det er svært at studere. Skyer af svovlsyre indhyller overfladen fra rumbaseret observation, og den ekstreme varme og det ekstreme tryk ødelægger det meste af elektronik og landingsstel på meget kort tid. Det betyder, at radar har været en af ​​de eneste måder, vi har været i stand til at studere overfladen på. ESA's Venus Express-mission, der blev lanceret i 2005, var den sidste store mission, der med succes studerede planeten i detaljer, og Sovjetunionens Vega-missioner i 1985 var de sidste store landere sendt til Venus. Af denne grund er litteraturen sammenligneligt mindre detaljeret sammenlignet med Mars, siger Karunatillake. Det har forhindret videnskabsmænd i at studere planeten i dybden og vejlede fremtidige generationer til at fortsætte med de samme undersøgelser.

Måske ændres det snart. Der har været nye forslag i løbet af de sidste par år til at udforske Venus, de mest højprofilerede er DAVINCI+ (en sonde, der ville studere atmosfæren) og VERITAS (en orbiter, der ville bruge nye instrumenter til at kortlægge overfladen). Et af de forslag kunne godkendes næste år og udvikle sig til en egentlig mission senere i årtiet . I betragtning af omkostningerne ved at bygge instrumenter, der er befæstet mod planetens udfordringer, kan tingene virkelig komme ned på, om lovgiverne mener, at der er nok penge for pengene.

Ceres' Occator-krater.

NASA/JPL-CALTECH/UCLA/MPS/DLR/IDA

Ceres

Ceres er en verden, der trodser forventningerne. Det er den største asteroide i solsystemet, så stor, at den er kategoriseret som en dværgplanet. Selvom det er en asteroide, er dens geologi overbevisende og forskelligartet. Der er en skorpe, der kunne være 30% is, og det kan være hjemsted for et salt underjordisk hav (eller flere); det har en svag atmosfære, produceret af vanddamp, der er udsat for sollys; og det har kryovulkaner (eller isvulkaner), der spytter vandis og salte ud. Faktor i tilstedeværelsen af ​​organiske forbindelser, og ideen om, at Ceres engang var beboelig - eller måske i øjeblikket beboelig - er ikke udelukket.

Den eneste større indsats for at udforske Ceres tæt på var NASAs Dawn-rumfartøj, som rejste til Ceres i 2015. Dawn observerede Ceres fra kredsløb i tre år, indtil det løb tør for brændstof i november 2018. Forskere analyserer stadig de data, der kom fra det mission, så der er ikke rigtig meget, der haster endnu at følge op med et nyt besøg. Men den indsigt, der kommer ud, betyder, at der sandsynligvis vil være et nyt pres for at vende tilbage med mere avanceret instrumentering. En international gruppe af videnskabsmænd foreslår allerede en mission kaldet Calathus der ville indsamle en prøve fra Ceres's Occator-krater for at hjælpe med at vurdere, hvor beboelig dværgplaneten virkelig er.

Europa, set fra NASAs Galileo-rumfartøj.

NASA/JPL-CALTECH/SETI

Europa

Lad os være ærlige: Europa, den fjerdestørste måne, der kredser om Jupiter, er sandsynligvis det bedste sted i solsystemet at lede efter udenjordisk liv. Det er sandsynligvis hjemsted for et underjordisk hav af flydende vand, holdt varmt gennem tidevandskræfter, og selvom Europa stadig ville være en meget ekstrem verden, kunne det være vært for liv på samme måder som hydrotermiske åbninger dybt i Jordens oceaner. Lerlignende mineraler, der ofte er forbundet med organisk stof på Jorden, er blevet fundet på Europa, hvilket vækker endnu flere håb om, at vi måske vil være i stand til at opdage igangværende biologisk aktivitet på den jovianske måne.

Vi har længe ventet på et egentligt besøg. Vi har trukket adskillige forbiflyvninger fra forbipasserende rumfartøjer, og Galileo-rumsonden, der kredsede om Jupiter fra 1995 til 2003, gav en god del observationer på afstand. Men med så mange nyere indsigter, der hyper mere af Europas astrobiologiske potentiale, er en mission dedikeret til at udforske det vigtigere end nogensinde.

Heldigvis har vi nu to nye missioner at se frem til. ESAs Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) er planlagt til at lancere i 2022 og trække to forbiflyvninger af Europa på vej til Ganymedes. Marquee-missionen er imidlertid NASAs Europa Clipper, som skulle lanceres i 2024. Clipper vil kredse om Jupiter, men vil gennemføre omkring 45 forbiflyvninger af Europa og bruge en række instrumenter til at karakterisere overfladen og undergrunden så meget som muligt. Hvis der er liv i det hav, kan Clipper måske finde de beviser, vi leder efter.

En sammensætning af Titan fra billeder taget af Cassini.

NASA/JPL/UNIVERSITY OF ARIZONA

Titan

Når det kommer til spændende måner, er andenpladsen til Europa Titan, Saturns største måne og den næststørste måne i solsystemet. Det er den eneste måne i solsystemet med en tæt nitrogenrig atmosfære som Jordens, og det eneste sted udover Jorden, hvor der har været tydelige beviser for søer på overfladen. Men disse søer er ikke lavet af vand - på Titan er de lavet af metan. Det er muligt det primitive liv måske kunne trives i disse miljøer ligesom de ville i flydende vand. Dette ville kræve indånding af brint i stedet for oxygen, metabolisering af det med acetylen i stedet for glucose og udånding af metan i stedet for kuldioxid. Forskere mener også, at atmosfæren sandsynligvis har opmuntret dannelse af organiske forbindelser på Titan, endnu et boost til håb for livet.

Men vi har bare aldrig været i stand til at bevise præcis, hvor beboelig Titan kan være, og om den er i besiddelse af andre organiske forbindelser, der ville hjælpe livet med at udvikle sig. Nogle af vores bedste data for Titan kom fra Cassini-sonden, der studerede det Saturnske system i omkring 13 år. Den mission inkluderede Huygens-landeren, som leverede observationer fra atmosfæren og overfladen af ​​Titan, før den gik offline kun 90 minutter efter touchdown.

NASA planlægger en ny mission for 2026 kaldet Dragonfly, hvor en rotorfly-drone skal flyve rundt om Titan og studere månens potentielle gæstfrihed over for livet mere detaljeret.

En udsigt over Pluto, taget af New Horizons.

NASA/JHUAPL/SWRI

Pluto

Planeten, der blev dværgplanet, er stort set en iskugle med en overflade, der er 98% frosset nitrogen og bjerge lavet af vandis. Men på trods af alt dette antyder en forbiflyvning fra NASAs New Horizons-sonde i 2015, at det er en af ​​de mest excentriske og uventet aktive planeter i solsystemet. Den viser en bred vifte af farver, fra isnende hvid til kulsort til dyb rød, og er internt varmere end forventet - hvilket kan betyde, at den opretholder et underjordisk hav af flydende vand under skorpen. Det har en tynd atmosfære, der indeholder metan, og data viser, at nogle organiske molekyler blev fundet på overfladen. Selvom det faktiske liv på Pluto er højst usandsynligt, er tilstedeværelsen af ​​ingredienserne for livet ret bemærkelsesværdig.

Ved at studere Pluto kan vi få en fornemmelse af, hvad der foregår i Kuiperbæltet, og hvordan det er i stand til at producere disse geologisk aktive kroppe, der er så små og fjernt fra solen, men som stadig har nok intern energi til at drive disse processer, siger Karunatillake . Pluto kunne være et tegn på, at bare fordi en anden verden er langt væk fra solen, betyder det ikke, at den er helt død.

Ligesom med Ceres, har der dog bare ikke været tid nok siden sidste mission til at retfærdiggøre grønt lys endnu. Vi skal muligvis vente endnu et årti, før NASA eller en anden institution mener, at det er tid til at opsende endnu et rumfartøj til Pluto.

skjule