ดวงจันทร์ยูโรปาที่เย็นยะเยือกของดาวพฤหัสบดีทำให้คำว่าบาคาร่าออนไลน์ “แสงจันทร์” มีความหมายใหม่ทั้งหมด การทดลองในห้องแล็บใหม่แนะนำว่าด้านมืดของดวงจันทร์ดวงนี้ส่องสว่างในความมืดพื้นผิวของ Europa ซึ่งคิดว่าเป็นน้ำแข็งส่วนใหญ่เป็นน้ำเจือด้วยเกลือต่างๆถูกทิ้งระเบิดอย่างต่อเนื่องด้วยอิเล็กตรอนที่มีพลังโดยสนามแม่เหล็กที่รุนแรงของดาวพฤหัสบดี ( SN: 5/19/15 ) เมื่อนักวิจัยจำลองปฏิสัมพันธ์นั้นในห้องปฏิบัติการโดยการยิงอิเล็กตรอนไปที่ตัวอย่างน้ำแข็งที่มีรสเค็ม น้ำแข็งก็เรืองแสง ความสว่างของแสงนั้นขึ้นอยู่กับชนิดของเกลือในน้ำแข็ง นักวิจัยรายงานออนไลน์ในวันที่ 9 พฤศจิกายนในNature Astronomy
หากการโต้ตอบแบบเดียวกันบนยูโรปาทำให้เกิดแสงจันทร์ที่ไม่เคยเห็นมาก่อน
ภารกิจในอนาคตที่นั่น เช่นยานอวกาศ Europa Clipper ที่วางแผนไว้ของ NASAอาจใช้แสงน้ำแข็งนี้เพื่อทำแผนที่องค์ประกอบพื้นผิวของยูโรปา ในทางกลับกัน สามารถให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับความเค็มของมหาสมุทรที่คิดว่าจะแฝงตัวอยู่ใต้เปลือกน้ำแข็งของยูโรปา ( SN: 6/14/19 )
“นั่นมีผลกระทบต่ออุณหภูมิของน้ำของเหลวนั้น — จุดเยือกแข็ง; มันมีผลกับความหนาของเปลือกน้ำแข็ง มันมีผลกระทบต่อความเป็นอยู่ได้ของน้ำของเหลวนั้น” เจนนิเฟอร์ แฮนลีย์ นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่หอดูดาวโลเวลล์ในแฟลกสตาฟ รัฐแอริโซนา กล่าว ไม่เกี่ยวข้องกับงานใหม่นี้ มหาสมุทรใต้ผิวดินของยูโรปาถือเป็นหนึ่งในสถานที่ที่มีแนวโน้มมากที่สุดในการค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลกในระบบสุริยะ ( SN: 4/8/20 )
Europa Clipper ของ NASA โดยมีดาวพฤหัสบดีอยู่เบื้องหลัง
ภารกิจ Europa Clipper ที่วางแผนไว้ของ NASA (มีภาพประกอบ) อาจมองเห็นการเรืองแสงของ Europa ได้เมื่อบินผ่านด้านมืดของดวงจันทร์ ความแปรผันของความสว่างอาจเผยให้เห็นความแตกต่างในองค์ประกอบทางเคมีของเปลือกน้ำแข็งของยูโรปา
JPL-คาลเทค/NASA
Murthy Gudipati ผู้ซึ่งศึกษาฟิสิกส์และเคมีของน้ำแข็งที่ห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion Laboratory ของ NASA ในเมือง Pasadena รัฐแคลิฟอร์เนีย กล่าวว่า การค้นพบการเรืองแสงของน้ำแข็งที่มีศักยภาพของ Europa “เป็นเรื่องบังเอิญ” กล่าวโดย Murthy Gudipati และเพื่อนร่วมงานได้เริ่มสำรวจว่าการทิ้งระเบิดด้วยอิเล็กตรอนอาจเปลี่ยนคุณสมบัติทางเคมีของ พื้นผิวน้ำแข็งของยุโรป แต่ในวิดีโอคลิปของการทดลองครั้งแรก ทีมงานสังเกตเห็นว่าตัวอย่างน้ำแข็งที่พ่นด้วยอิเล็กตรอนทำให้เกิดแสงที่ไม่คาดคิด
นักวิจัยหันลำแสงอิเล็กตรอนไปที่ตัวอย่างน้ำแข็งน้ำบริสุทธิ์ และน้ำแข็งในน้ำที่ผสมกับเกลือต่างๆ แกนน้ำแข็งแต่ละอันถูกทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิพื้นผิวของยูโรปา (ประมาณ –173 องศาเซลเซียส) และอาบด้วยอิเล็กตรอนที่มีพลังงานเท่ากันกับที่กระทบยูโรปา กว่า 20 วินาทีของการฉายรังสี สเปกโตรมิเตอร์วัดความยาวคลื่นของแสงหรือสเปกตรัมที่ได้จากน้ำแข็ง
ตัวอย่างน้ำแข็งทั้งหมดให้แสงสีขาว เพราะพวกเขาปล่อยแสงที่ความยาวคลื่นต่างๆ แต่ความสว่างของตัวอย่างน้ำแข็งแต่ละตัวอย่างนั้นขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของมัน น้ำแข็งที่มีโซเดียมคลอไรด์หรือที่เรียกว่าเกลือแกงหรือโซเดียมคาร์บอเนตดูจืดกว่าน้ำแข็งบริสุทธิ์ น้ำแข็งที่ผสมกับแมกนีเซียมซัลเฟตกลับสว่างกว่า
น้ำแข็งเรืองแสง
ในการทดลองในห้องปฏิบัติการ ตัวอย่างน้ำแข็งในน้ำที่ถูกทิ้งระเบิดด้วยอิเล็กตรอนทั้งหมดได้ปล่อยโฟตอนหรืออนุภาคแสงที่มีความยาวคลื่นแตกต่างกันออกไป แต่ชนิดของเกลือในตัวอย่างน้ำแข็งส่งผลต่อจำนวนโฟตอนที่ปล่อยออกมาในแต่ละช่วงคลื่น ซึ่งส่งผลต่อความสว่างของแสง น้ำแข็งที่มีโซเดียมคลอไรด์หรือเกลือแกง (สีแดงและสีน้ำตาล) นั้นหรี่ลงกว่าน้ำแข็งที่เป็นน้ำบริสุทธิ์ (สีดำ) ในขณะที่น้ำแข็งที่มีเอปโซไมต์หรือแมกนีเซียมซัลเฟต (เทอร์ควอยซ์) นั้นสว่างกว่า
เกลือส่งผลต่อความสดใสของน้ำแข็งที่เรืองแสง
MS GUDIPATI, BL HENDERSON, FB BATEMAN/ แนท ดาราศาสตร์ 2020
“ฉันกำลังคำนวณซองจดหมาย [ของ] ความสว่างของยุโรปจะเป็นอย่างไร ถ้าเรายืนอยู่บนนั้นในความมืด” Gudipati กล่าว “มันประมาณ … สว่างพอๆ กับที่ฉันเดินอยู่บนชายหาดท่ามกลางแสงจันทร์เต็มดวง”
ตามข้อกำหนดที่เสนอให้กล้องบินในภารกิจ Europa Clipper Gudipati และเพื่อนร่วมงานประเมินว่ายานอวกาศสามารถเห็นแสงน้ำแข็งของ Europa ในระหว่างการบินผ่านด้านมืดของดวงจันทร์ รอยคล้ำของ Europa อาจเผยให้เห็นบริเวณที่อุดมไปด้วยโซเดียม ในขณะที่บริเวณที่สว่างกว่าอาจอุดมไปด้วยแมกนีเซียม
แต่การได้เห็นน้ำแข็งเรืองแสงในห้องแล็บไม่ได้หมายความว่าสิ่งนี้จะเกิดขึ้นแบบเดียวกับในยูโรปาเสมอไป Hanley เตือน ดวงจันทร์น้ำแข็งของดาวพฤหัสบดีถูกอิเลคตรอนพลังงานสูงโจมตีเป็นเวลานานกว่า 20 วินาที “เคยมีจุดไหนที่คุณอาจทำลายเกลือและแสงนี้หยุดเกิดขึ้น” เธอสงสัย
ในขณะเดียวกัน นักวิทยาศาสตร์ด้านดาวเคราะห์คนอื่นๆ ไม่เชื่อว่าพื้นผิวของยูโรปามีความเค็มสูง นักวิจัยเหล่านี้ รวมทั้งโรเจอร์ คลาร์กแห่งสถาบันวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ในเลกวูด รัฐโคโล คิดว่าคำใบ้ที่บาคาร่าออนไลน์
