A Földön kívüli élet nyomában az Antarktiszon

A Földön kívüli élet lehetőségének vizsgálatában fontos támpontot nyújtanak az Antarktisz "eltemetett" tavai. Jelenleg 145 kisebb-nagyobb jég alatti tavat ismerünk a kontinensen, és némelyikük már több millió éve létezhet elszigetelten. Részletes képes összefoglalónk a tavakról, sajátos élővilágukról és asztrobiológiai vonatkozásukról.

Az elmúlt években tehát sokat megtudtunk ezekről a tavakról, de fő jellemzőiket még ma is kevéssé ismerjük. Ugyanakkor sokkal közelebb vannak, mint például a Mars vagy a Jupiter Europa holdja. Tanulmányozásuk több területen is segíthet a Földön kívüli élet lehetőségének vizsgálatában.

• A tavakban számos földi élőlény túlélési stratégiáit ismerhetjük meg, melyekkel a hideghez és a gyenge megvilágításhoz alkalmazkodnak, vagy éppen napfény nélkül élnek. A felszínhez közeli tavakban, a jég alatt rendkívül gyenge napfénynél is zajló fotoszintézis tanulmányozása kiemelten fontos. Míg a sekély tavak a marsbéli élet lehetőségeinek vizsgálatához visznek közelebb, a vastag jéggel fedett tólencsék az Europa óceánjának részleges analógiájaként értelmezhetők.
• Az Antarktiszon kidolgozhatjuk a jég alatti tavak vizsgálatához szükséges technológiát (ami már folyamatban van). Egy hagyományos fúrás során például még akkor is kispriccelhet a tó vize a furat mentén, ha ez ellen máshol már bevált módszerekkel védekeznének.
• A jég és a víz között hosszú időskálán zajló kölcsönhatások még alig ismertek. Azt például már tudjuk, hogy a kissé porózus jégben kb. -70 °C feletti hőmérsékleten mikroszkopikus vízfilm borítja a szemcséket, melynek mentén különböző molekulák szállítódnak. Emellett a jég/víz határfelületen zajló újrafagyástól folyékony vízzárványok(esetleg betöményedett sóoldatok) maradnak a jégben, amelyek további viselkedése kevéssé sem tisztázott.
• A jég és a rárakódó, illetve másként belekerülő anyagok közötti kémiai reakciókat a földi laboratóriumokban keveset tanulmányozzák. Pedig ezek megismerése segíthet az Europa felszíni jéganyagában zajló változások megértésében, amelyet az Io vulkánjaiból, és a Jupiter magnetoszférájából érkező anyagok okozhatnak.
• Néhány helyen a jég és a környező vulkanikus aktivitás kölcsönhatása is vizsgálható. Ilyen vidék például északon az Ellesmere-szigetek Borup-fjord nevű öble. Itt a kén gipsz helyett egyéb, ritkább formákban: hidrogén-szulfidként, illetve terméskénként is megjelenik, feltehetőleg a folyamatos vulkáni utánpótlás miatt.

Vulkanikus szennyezést mutató, kéntartalmú víz a földi sarkvidéken (Ellesmere-szigetek, balra), és vulkáni eredetű anyagokkal kevert színes magmabenyomulások az Europa jégpáncéljában (jobbra) (Stephen Grasby, NASA)

Az Antarktisz tavainak megismerése tehát fontos lépés a Mars és az Europa irányába. Sok olyan ismeretet szerezhetünk, amelyek alapján könnyebben értelmezhetjük a távoli égitestekről érkezett adatokat - emellett műszereinket is hatékonyabban tervezhetjük meg a szondák indítása előtt.

Tervek az Europa meghódítására

Az Europa jégpáncélja és az alatta lévő vízóceán vizsgálatára több kutatóprogramot is kidolgoztak, ezek közül a három legfontosabbat ismertetjük az alábbiakban.

Az egyik a JIMO (Jupiter Icy Moon Orbiter) rövidítésű program, melynek keretében főleg az Europát, de emellett két külső nagy társát, a Ganymedest és a Callistót is tanulmányoznák. A tervek alapján a szonda radarberendezésének hullámai a jégbe hatolva, majd a jég-víz határfelületről visszaverődve rámutathatnak a jég szerkezetére és helyenként eltérő vastagságára. Sajnos a NASA jelenlegi anyagi problémái miatt a közeljövő tervei közül törölték az ötletet. Az anyagi problémák mellett komoly gondot okoz még az Europa vizsgálatában, hogy a hold térségében nagyon erős sugárzások érik a berendezéseket, jelentősen lerövidítve élettartamukat.

Az Ice Clipper névre keresztelt terv anyagmintát hozna az Europáról - méghozzá meglepően olcsó módszerrel. A szonda ugyanis nem állna a Jupiter körüli pályára. Mindössze egyszer haladna el az óriásbolygó mellett, majd ugyanezzel a "lendülettel" vissza is térne a Földhöz. Az Europa megközelítése előtt egy nagyobb test leválna róla, amely nem sokkal a fő egység elhaladása előtt becsapódna a hold felszínébe. A robbanástól kirepült törmelékszemcsék felhőjén átrepülő anyaszonda a Stardust-szondához hasonlóan egy lepkefogóra emlékeztető tányért tart maga elé, benne aerogéllel. Az ide becsapódó szemcsék az aerogélben maradnak, és egy lezárt kapszulában térnének vissza a Földre. Sajnos a közeljövő tervei közül ezt is törölték.

A legizgalmasabb a Cryobot ("jég-robot") küldetés, illetve a hozzá hasonló tervek. Ezek keretében nem csak a felszínre szállna le az űreszköz, de a jég alatti óceánba is bejutna. Központi eleme egy szivar alakú szonda, amely belső radioaktív energiaforrásával folyamatosan melegen tartja saját külső falát. Ennek segítségével lassan beolvasztja magát a jégkéregbe, amelyben fokozatosan süllyed lefelé, és a felszínen maradt részén keresztül kommunikál a Földdel vagy a keringőegységgel. A lassan lefelé haladó szonda a felszíni egységgel egy kábelen keresztül tartja a kapcsolatot, amely a süllyedő Cryobot belsejéből tekeredik le, és a szonda elhaladása után azonnal belefagy a jégbe. A Cryobot számtalan megfigyelésre lenne képes a jégben és az alatta lévő óceánban. Utóbbit elérve egyes tervek alapján egy miniatűr tengeralattjárót is kibocsátana magából. Sajnos az ambiciózus terv egyelőre szintén halasztást szenved. A szonda prototípusát azonban lehet, hogy mégis látjuk működésben a közeljövőben: a Vostok-tó vizének biztonságos elemzése ugyanis csak így lehetséges.

Kereszturi Ákos