De 5 beste plaatsen om te verkennen in het zonnestelsel - naast Mars

Robson Hatsukami Morgan via Unsplash

Met de lancering van drie missies naar Mars deze zomer (waaronder een nieuwe NASA-rover, Perseverance, die op zoek gaat naar tekenen van leven ), zal onze verkenning van de Rode Planeet binnenkort naar nieuwe hoogten springen. En er zijn goede redenen waarom we er geobsedeerd door zouden moeten zijn: Mars is de enige buitenaardse wereld naast de maan die mensen mogelijk binnen een generatie zouden kunnen bereiken. Als we dromen over het bezoeken van andere werelden, is Mars realistisch. Ook vanuit wetenschappelijk oogpunt is het logisch. Suniti Karunatillake, een planetaire wetenschapper aan de Louisiana State University, stelt dat het de enige andere rotsachtige planeet in het zonnestelsel is die bewijs heeft voor de meeste van de belangrijkste geologische processen die we tegenwoordig op aarde aantreffen, zoals vulkanen, sedimentaire rotsformaties en polaire ijskappen gemaakt van water.

Maar het is misschien tijd om opnieuw te beoordelen of onze obsessie ervoor zorgt dat we de rest van ons zonnestelsel negeren. Enthousiasme over Mars heeft de neiging om een ​​feedbacklus te bevorderen waarin meer middelen worden besteed aan het verkennen van de planeet, wat nieuwe bevindingen onthult die alleen maar bijdragen aan de interesse, waardoor de publieke en private sector meer geld besteden aan de verkenning van Mars, enzovoort.

Mars is natuurlijk belangrijk om te bestuderen, maar er zijn veel dwingende redenen om de verkenning van andere relatief nabije werelden op te voeren. Hier zijn vijf alternatieve plaatsen die we in meer detail zouden moeten bestuderen, van de dichtstbijzijnde tot de verste.

Een samengesteld beeld van gegevens verzameld door NASA's Magellan-ruimtevaartuig en Pioneer Venus Orbiter.

NASA/JPL-CALTECH

Venus

Venus is een waarschuwend verhaal over wat het lot van de aarde had kunnen zijn als de dingen net een beetje anders waren gelopen. De planeten zijn vergelijkbaar in grootte, massa en geologische samenstelling. Ze lijken ook een vergelijkbare geologische geschiedenis te hebben, vooral als het gaat om vulkanische activiteit (sommige gegevens suggereren dat Venus) heeft nog steeds actieve vulkanen ). Net als Mars lijkt Venus ooit te zijn gegroeid en geëvolueerd op een pad dat vergelijkbaar is met het onze.

Tegenwoordig heeft Venus echter een van de dichtste atmosferen van alle planeten die we ooit hebben bestudeerd, samengesteld uit meer dan 96% koolstofdioxide. De druk aan het oppervlak is het equivalent van 3.000 voet onder water op aarde. De temperatuur op de grond komt uit op 464 °C, heter dan Mercurius. Broeikasgassen zijn op hol geslagen en hebben het totaal onherbergzaam gemaakt - misschien een extreme versie van hoe de aarde er in de zeer verre toekomst uit zou kunnen zien.

Mysterie omringt Venus omdat het moeilijk te bestuderen is. Wolken van zwavelzuur omhullen het oppervlak van observatie vanuit de ruimte, en de extreme hitte en druk vernietigen de meeste elektronica en landingsgestellen in een zeer korte tijd. Dat betekent dat radar een van de weinige manieren is geweest waarop we het oppervlak hebben kunnen bestuderen. ESA's Venus Express-missie, gelanceerd in 2005, was de laatste grote missie om de planeet met succes in detail te bestuderen, en de Vega-missies van de Sovjet-Unie in 1985 waren de laatste grote landers die naar Venus werden gestuurd. Om deze reden is de literatuur vergelijkbaar minder gedetailleerd in vergelijking met Mars, zegt Karunatillake. Het weerhoudt wetenschappers ervan de planeet diepgaand te bestuderen en toekomstige generaties te begeleiden om hetzelfde onderzoek voort te zetten.

Misschien komt daar binnenkort verandering in. Er zijn de afgelopen jaren nieuwe voorstellen gedaan om Venus te verkennen, met als meest spraakmakende DAVINCI+ (een sonde die de atmosfeer zou bestuderen) en VERITAS (een orbiter die nieuwe instrumenten zou gebruiken om het oppervlak in kaart te brengen). Een van die voorstellen volgend jaar kan worden goedgekeurd en later in het decennium tot een daadwerkelijke missie kan worden ontwikkeld . Gezien de kosten van het bouwen van instrumenten die zijn versterkt tegen de uitdagingen van de planeet, kan het er echt op neerkomen of wetgevers denken dat er genoeg waar voor hun geld is.

Ceres' Occator-krater.

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

Ceres

Ceres is een wereld die alle verwachtingen tart. Het is de grootste asteroïde in het zonnestelsel, zo groot dat het wordt gecategoriseerd als een dwergplaneet. Hoewel het een asteroïde is, is zijn geologie boeiend en divers. Er is een korst die voor 30% uit ijs kan bestaan, en het is kan de thuisbasis zijn van een zoute ondergrondse oceaan (of meerdere); het heeft een zwakke atmosfeer, geproduceerd door waterdamp die wordt blootgesteld aan zonlicht; en het heeft cryovulkanen (of ijsvulkanen) die waterijs en zouten uitspugen. Rekening houdend met de aanwezigheid van organische verbindingen, en het idee dat Ceres ooit bewoonbaar was - of momenteel bewoonbaar is - is niet uitgesloten.

De enige grote poging om Ceres van dichtbij te verkennen, was NASA's Dawn-ruimtevaartuig, dat in 2015 naar Ceres reisde. Dawn observeerde Ceres drie jaar vanuit een baan om de aarde, totdat de brandstof in november 2018 op was. Wetenschappers analyseren nog steeds de gegevens die daaruit kwamen missie, dus er is nog niet echt veel urgentie om op te volgen met een nieuw bezoek. Maar de inzichten die naar buiten komen, betekenen dat er waarschijnlijk een nieuwe druk zal zijn om terug te keren met meer geavanceerde instrumentatie. Een internationale groep wetenschappers stelt al een missie voor genaamd Calathus die een monster zou verzamelen uit de Occator-krater van Ceres om te helpen beoordelen hoe bewoonbaar de dwergplaneet werkelijk is.

Europa, gezien vanaf NASA's Galileo-ruimtevaartuig.

NASA/JPL-CALTECH/SETI

Europa

Laten we bot zijn: Europa, de op drie na grootste maan in een baan om Jupiter, is waarschijnlijk de beste plek in het zonnestelsel om naar buitenaards leven te zoeken. Het is waarschijnlijk de thuisbasis van een ondergrondse oceaan van vloeibaar water, die warm wordt gehouden door getijdenkrachten, en hoewel Europa nog steeds een zeer extreme wereld zou zijn, zou het leven kunnen herbergen op dezelfde manier als hydrothermale openingen diep in de oceanen van de aarde. Op Europa zijn kleiachtige mineralen gevonden die vaak worden geassocieerd met organisch materiaal op aarde, wat nog meer hoop doet rijzen dat we aanhoudende biologische activiteit op de Joviaanse maan kunnen detecteren.

We zijn al lang toe aan een echt bezoek. We hebben talloze flybys van passerende ruimtevaartuigen gemaakt, en de Galileo-ruimtesonde die van 1995 tot 2003 in een baan om Jupiter draaide, zorgde voor behoorlijk wat observatie vanaf een afstand. Maar met zoveel recente inzichten die meer van Europa's astrobiologische potentieel hypen, is een missie gewijd aan het verkennen ervan belangrijker dan ooit.

Gelukkig hebben we nu twee nieuwe missies om naar uit te kijken. ESA's Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) staat gepland voor lancering in 2022 en twee flybys van Europa op weg naar Ganymedes. De selectiekadermissie is echter NASA's Europa Clipper, die in 2024 moet worden gelanceerd. Clipper zal in een baan om Jupiter draaien, maar zal ongeveer 45 flybys van Europa uitvoeren en een reeks instrumenten gebruiken om het oppervlak en de ondergrond zoveel mogelijk te karakteriseren. Als er leven is in die oceaan, kan Clipper misschien het bewijs vinden dat we zoeken.

Een composiet van Titan van foto's gemaakt door Cassini.

NASA/JPL/UNIVERSITEIT VAN ARIZONA

Titan

Als het gaat om spannende manen, is de nummer twee van Europa Titan, de grootste maan van Saturnus en de op een na grootste maan in het zonnestelsel. Het is de enige maan in het zonnestelsel met een dichte stikstofrijke atmosfeer zoals die van de aarde, en de enige plaats naast de aarde waar er duidelijk bewijs is van meren aan het oppervlak. Maar deze meren zijn niet gemaakt van water - op Titan zijn ze gemaakt van methaan. Het is mogelijk dat het primitieve leven zou kunnen gedijen in deze omgevingen net zoals ze zouden doen in lichamen van vloeibaar water. Dit zou het inademen van waterstof in plaats van zuurstof vereisen, het metaboliseren met acetyleen in plaats van glucose en het uitademen van methaan in plaats van koolstofdioxide. Wetenschappers denken ook dat de atmosfeer de waarschijnlijk heeft aangemoedigd vorming van organische verbindingen op Titan, een nieuwe boost voor de hoop op leven.

Maar we hebben nooit precies kunnen bewijzen hoe bewoonbaar Titan zou kunnen zijn, en of het in het bezit is van andere organische verbindingen die het leven zouden helpen evolueren. Sommige van onze beste gegevens voor Titan kwamen van de Cassini-sonde die het Saturnus-systeem ongeveer 13 jaar lang bestudeerde. Die missie omvatte de Huygens-lander, die observaties van de atmosfeer en het oppervlak van Titan afleverde voordat hij slechts 90 minuten na de landing offline ging.

NASA plant een nieuwe missie voor 2026, Dragonfly genaamd, waarin een drone met helikopters rond Titan moet vliegen en de potentiële gastvrijheid van de maan tot leven in meer detail moet bestuderen.

Een weergave van Pluto, genomen door New Horizons.

NASA/JHUAPL/SWRI

Pluto

De planeet die een dwergplaneet is geworden, is zo'n beetje een ijsbal, met een oppervlak dat voor 98% uit bevroren stikstof bestaat en bergen gemaakt van waterijs. Maar ondanks dit alles suggereert een flyby van NASA's New Horizons-sonde in 2015 dat het een van de meest excentrieke en onverwacht actieve planeten in het zonnestelsel is. Het vertoont een breed scala aan kleuren, van ijskoud wit tot houtskoolzwart tot dieprood, en is inwendig heter dan verwacht - wat zou kunnen betekenen dat het een ondergrondse oceaan van vloeibaar water onder de korst in stand houdt. Het heeft een dunne atmosfeer die methaan bevat, en gegevens tonen aan dat er enkele organische moleculen op het oppervlak zijn gevonden. Hoewel het werkelijke leven op Pluto hoogst onwaarschijnlijk is, is de loutere aanwezigheid van de ingrediënten voor het leven vrij opmerkelijk.

Door Pluto te bestuderen, kunnen we een idee krijgen van wat er in de Kuipergordel gebeurt en hoe het deze geologisch actieve lichamen kan produceren die zo klein en ver van de zon zijn, maar toch voldoende interne energie hebben om deze processen aan te drijven, zegt Karunatillake. . Pluto zou een teken kunnen zijn dat het feit dat een andere wereld ver weg is van de zon, niet betekent dat deze helemaal dood is.

Net als bij Ceres is er sinds de laatste missie gewoon niet genoeg tijd geweest om het groen licht te geven voor een nieuwe missie. Het kan zijn dat we nog een decennium moeten wachten voordat NASA of een andere instelling denkt dat het tijd is om nog een ruimtevaartuig naar Pluto te lanceren.

zich verstoppen