W latach 70. system Jowisza był badany przez kolejne misje robotów, poczynając od Pionier 10 i 11 misje w 1972/73 i Voyager 1 i2 misje w 1979 roku. Oprócz innych celów naukowych, misje te uchwyciły także lodowe rysy powierzchni Europy, co zrodziło teorię, że księżyc ma wewnętrzny ocean, który może być schronieniem dla życia.
Od tego czasu astronomowie odkryli również oznaki regularnej wymiany między tym oceanem wewnętrznym a powierzchnią, która obejmuje dowody na aktywność pióropuszy wychwyconą przez Kosmiczny teleskop Hubble. Niedawno zespół naukowców z NASA zbadał dziwne cechy powierzchni Europy, aby stworzyć modele pokazujące, w jaki sposób ocean wewnętrzny zamienia materiał z powierzchnią w czasie.
Badanie, które niedawno pojawiło się w Listy z badań geofizycznych pod tytułem „Formacja pasma i interakcja powierzchni oceanu w Europie i Ganymede”, prowadzili Samuel M. Howell i Robert T. Pappalardo - dwaj naukowcy z NASA Jet Propulsion Laboratory. W ramach badań zespół zbadał zarówno Ganymede, jak i Europę, aby zobaczyć, jakie cechy powierzchni księżyców wskazują na ich zmianę w czasie.
Korzystając z tych samych dwuwymiarowych modeli numerycznych, których naukowcy użyli do rozwiązania zagadek dotyczących ruchu w skorupie ziemskiej, zespół skupił się na liniowych cechach znanych jako „pasma” i „pasma rowków” w Europie i Ganymede. Od dawna podejrzewa się, że cechy te mają charakter tektoniczny, gdzie świeże złoża wody oceanicznej wyrosły na powierzchnię i zamarzły na uprzednio osadzonych warstwach.
Jednak związek między tymi procesami formowania pasm a wymianami między oceanem a powierzchnią pozostawał nieuchwytny. Aby rozwiązać ten problem, zespół wykorzystał swoje dwuwymiarowe modele numeryczne do symulacji uszkodzenia i konwekcji skorupy lodowej. Ich symulacje pozwoliły również uzyskać piękną animację, która śledziła ruch „oceanicznego materiału kopalnego”, który unosi się z głębin i zamarza w podstawie lodowa powierzchnia i odkształca się z czasem.
Podczas gdy biała warstwa u góry jest skorupą powierzchniową Europy, kolorowy pas na środku (pomarańczowy i żółty) reprezentuje silniejsze odcinki pokrywy lodowej. Z czasem interakcje grawitacyjne z Jowiszem powodują deformację skorupy lodowej, rozrywanie górnej warstwy lodu i tworzenie uszkodzeń w górnym lodzie. Na dole znajduje się bardziej miękki lód (turkusowy i niebieski), który zaczyna się ubijać, gdy górne warstwy się rozsuwają.
Powoduje to, że woda z wewnętrznego oceanu Europy, która styka się z bardziej miękkimi dolnymi warstwami lodowatej skorupy (reprezentowanej przez białe kropki), miesza się z lodem i powoli przenosi się na powierzchnię. Jak wyjaśniają w swoim artykule, proces, w którym ten „kopalny” materiał oceaniczny zostaje uwięziony w lodowej skorupie Europy i powoli unosi się na powierzchnię, może zająć setki tysięcy lat lub więcej.
Jak stwierdzają w swoim badaniu:
„Stwierdzamy, że różne typy pasm tworzą się w spektrum ekstensywnych terenów skorelowanych z wytrzymałością litosfery, zależną od grubości i spójności litosfery. Ponadto stwierdzamy, że gładkie pasma utworzone w słabej litosferze sprzyjają odsłonięciu kopalnego materiału oceanicznego na powierzchni. ”
Pod tym względem, kiedy ten materiał kopalny dotrze na powierzchnię, działa jak rodzaj zapisu geologicznego, pokazującego, jak ocean był miliony lat temu, a nie jak jest dzisiaj. Jest to z pewnością istotne, jeśli chodzi o przyszłe misje do Europy, takie jak NASA Europa Clipper misja. Ten statek kosmiczny, który ma wystrzelić w latach 2020, będzie pierwszym, który bada wyłącznie Europę.
Oprócz badania składu powierzchni Europy (co powie nam więcej o składzie oceanu), statek kosmiczny będzie badał cechy powierzchni pod kątem oznak bieżącej aktywności geologicznej. Ponadto misja ma na celu poszukiwanie kluczowych związków w lodzie powierzchniowym, które wskazywałyby na możliwą obecność życia we wnętrzu (tj. Biosignatures).
Jeśli to, co wskazują najnowsze badania, jest prawdą, to lód i związki, które bada Europa Clipper, będą zasadniczo „skamielinami” sprzed setek tysięcy, a nawet milionów lat temu. Krótko mówiąc, wszelkie biomarkery wykryte przez statek kosmiczny - tj. Oznaki potencjalnego życia - będą zasadniczo datowane. Nie musi to jednak zniechęcać nas do wysyłania misji do Europy, ponieważ nawet dowody na przeszłe życie byłyby przełomowe, a dobra wskazówka, że życie tam nadal istnieje.
Jeśli tak, to uzasadnia to lądownik, który może badać pióropusze Europy, a może nawet okręt podwodny Europa (kriobot), tym bardziej konieczne! Jeśli pod lodową powierzchnią Europy jest życie, jesteśmy zdeterminowani, aby je znaleźć - pod warunkiem, że nie zanieczyścimy go w trakcie!
