Księżyc Jowisza Europa to intrygujący świat. Jest to najbardziej gładkie ciało w Układzie Słonecznym i szósty co do wielkości księżyc w Układzie Słonecznym, chociaż jest to najmniejszy z czterech księżyców Galilejskich. Najbardziej intrygujący ze wszystkich jest podpowierzchniowy ocean Europy i potencjał mieszkalny.
Naukowy konsensus jest taki, że Europa ma pod powierzchnią ocean pod swoją wyjątkowo gładką, lodową powierzchnią. Skorupę szacuje się na 10–30 km (6–19 mi), a ocean pod nią może mieć głębokość około 100 km (60 mil). Jeśli to prawda, to objętość oceanu Europy jest około dwa lub trzy razy większa niż objętość oceanów na Ziemi.
Wnętrze Europy jest ogrzewane przez ogrzewanie przypływowe i prawdopodobnie przez radioaktywny rozkład pierwiastków w jej skalistym płaszczu. Ale badania pokazują, że sam rozkład radioaktywny nie wystarczy do wytworzenia ciepła w Europie. Niezależnie od dokładnego źródła ciepła, wystarczy stworzyć ocean pod powierzchnią.
Prawdopodobnie jest to ocean słonej wody, który jest ważny dla zamieszkiwania. Początkowo naukowcy sądzili, że solność pochodzi od chlorku magnezu, który jest w zasadzie solami Epsom. Ale nowe badanie naukowców z Caltech / JPL pokazuje, że może to nie być chlorek magnezu, ale raczej chlorek sodu, ten sam rodzaj soli, który powoduje, że oceany Ziemi są słone.
Nowe badanie nazywa się „Chlorek sodu na powierzchni Europy” i zostało opublikowane w wydaniu Science Advances z 12 czerwca. Autorami są Samantha Trumbo, Michael Brown i Kevin Hand. Trumbo jest głównym autorem artykułu.
Odkrycie wynika z obserwacji Hubble'a na powierzchni Europy. Na powierzchni księżyca znajdują się żółtawe obszary, które do tej pory pozostawały nieco tajemnicze.
Powierzchnia Europy to geologicznie młoda lodowa skorupa. Więc wszystko, co jest na powierzchni, prawdopodobnie pochodzi z oceanu poniżej. To, a także pęknięcia i pęknięcia w lodowej skorupie, skłoniły naukowców do myślenia, że pod nimi jest ocean. Ocean bogaty w sole siarczanowe.
Ale nowe dane spektralne z Obserwatorium Kecka sugerują, że sole na powierzchni nie były siarczanami magnezu. Linie absorpcji wskazujące na obecność siarczanów magnezu były nieobecne w danych Kecka. Tego rodzaju sole mają bardzo charakterystyczne linie absorpcyjne i po prostu ich nie było. Naukowcy sądzili, że mogą widzieć chlorek sodu na powierzchni, ale problem polega na tym, że chlorek sodu nie ujawnia swojej obecności w podczerwieni.
„Myśleliśmy, że możemy zobaczyć chlorki sodu, ale są one zasadniczo pozbawione cech w widmie w podczerwieni” - mówi Mike Brown, Richard i Barbara Rosenberg, profesor astronomii planetarnej w Caltech i współautor Postępy w nauce papier.
Ale kolega Browna, a później współautor nowego artykułu, miał wgląd w problem.
„Chlorek sodu jest trochę jak niewidoczny atrament…”
Kevin Hand, JPL, współautor.
Nazywa się Kevin Hand z JPL. Napromieniował sole oceaniczne w laboratorium, w warunkach podobnych do Europy, i stwierdził, że po napromieniowaniu chlorek sodu ujawnił się w świetle widzialnym, zmieniając kolor. Kolor, w który się zmienił? Zgadłeś: żółty. Podobnie jak w żółtym regionie na powierzchni Europy, o nazwie Tara Regio.
„Chlorek sodu jest trochę jak niewidoczny atrament na powierzchni Europy. Przed napromieniowaniem nie można powiedzieć, że tam jest, ale po napromieniowaniu kolor wyskakuje wprost na ciebie ”- mówi Hand, naukowiec z JPL i współautor Postępy w nauce papier.
„Nikt wcześniej nie wykonywał widocznych widm długości fali w Europie, które miałyby taką rozdzielczość przestrzenną i spektralną. The Galileo statek kosmiczny nie miał widocznego spektrometru. Po prostu miał spektrometr bliskiej podczerwieni ”, mówi absolwentka Caltech, Samantha Trumbo, główna autorka artykułu.
Następnie trio naukowców zwróciło się do Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, aby rozwinąć ten pomysł. Wskazali Hubble'a na Europę i znaleźli linię absorpcji w widmie widzialnym, która idealnie pasowała do napromieniowanej soli. Potwierdziło to obecność napromieniowanego chlorku sodu w Europie. Prawdopodobnym źródłem tego jest ocean podpowierzchniowy.
„Przez 20 lat mogliśmy przeprowadzić tę analizę za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a” - mówi Brown. „Po prostu nikt nie pomyślał o tym, aby spojrzeć”.
Jest to mocny dowód na poparcie oceanu podpowierzchniowego z chlorkiem sodu, takim jak oceany Ziemi. Ale to nie jest trzask. Może to świadczyć o różnych materiałach lodowej skorupy.
W każdym razie badanie przedstawia więcej intryg otaczających Europę.
Jak twierdzą autorzy na końcu artykułu: „Niezależnie od tego, czy obserwowany NaCl bezpośrednio odnosi się do składu oceanu, jego obecność uzasadnia ponowną ocenę naszego zrozumienia geochemii Europy”.
Jeśli sól w oceanie jest siarczanem magnezu, mogłaby wypłynąć do oceanu ze skał na dnie oceanu. Ale jeśli to chlorek sodu, to inna historia.
„Siarczan magnezu po prostu wypłynąłby do oceanu ze skał na dnie oceanu, ale chlorek sodu może wskazywać, że dno oceanu jest hydrotermicznie aktywne”, mówi Trumbo. „Oznaczałoby to, że Europa jest bardziej interesującym geologicznie ciałem planetarnym, niż wcześniej sądzono”.
Odpal rakiety. Chodźmy i dowiedzmy się!
Źródła:
- Informacja prasowa: Związek soli kuchennej zauważony w Europie
- Artykuł badawczy: chlorek sodu na powierzchni Europy
- Space Magazine: napędzany energią jądrową robot tunelujący, który może szukać życia w Europie
