Wszystkie światy mogą być nasze, z wyjątkiem Europy, ale to czyni lodowy księżyc Jowisza tym bardziej intrygującym. Pod cienką skorupą lodu Europy leży kuszący globalny ocean płynnej wody gdzieś w okolicy głębokości 100 kilometrów - co daje więcej płynnej wody niż na całej powierzchni Ziemi. Ciekła woda plus źródło (-a) ciepła, które utrzymują ją w stanie ciekłym, oraz związki organiczne niezbędne do życia i… cóż, wiesz, skąd naturalnie stamtąd przebiega proces myślowy.
A teraz okazuje się, że Europa może mieć jeszcze więcej źródła ciepła, niż nam się wydawało. Tak, duża część ciepła upłynniającego wodę w Europie pochodzi z naprężeń pływowych wywołanych przez ogromną grawitację Jowisza, a także z innych dużych księżyców Galilejskich. Ale dokładnie to, ile ciepła powstaje w lodowej skorupie księżyca podczas jej wyginania, jak dotąd było tylko luźno oszacowane. Teraz naukowcy z Brown University w Providence, RI i Columbia University w Nowym Jorku modelowali, w jaki sposób tarcie wytwarza ciepło w lodzie pod wpływem stresu, a wyniki były zaskakujące.
Chociaż Europa o szerokości 3100 km jest pokryta lodem i technicznie ma najbardziej gładką powierzchnię w Układzie Słonecznym, jest daleka od pozbawionej cech. Zamarznięta skorupa ma ogromne regiony połamanego „terenu chaosu” i jest pokryta długimi, krzyżującymi się szczelinami wypełnionymi czerwonawo-brązowym materiałem (który może być formą soli morskiej), a także zmiętymi, przypominającymi góry grzbietami, które wydają się dziwnie świeże .
Uważa się, że te grzbiety są wynikiem pewnej formy tektoniki, z wyjątkiem nie takich płyt skalnych jak na Ziemi, lecz raczej przesuwających się płyt zamarzniętej wody. Ale skąd pochodzi energia potrzebna do napędzania tego procesu - i co dzieje się z całym tarciem powstającym podczas niego - nie jest dobrze znane.
„Ludzie używają prostych modeli mechanicznych do opisywania lodu”, powiedziała geofizyk Christine McCarthy, asystent naukowy Lamonta na Columbia University, który kierował badaniami w czasie studiów doktoranckich na Brown University. „Nie otrzymywali rodzajów strumieni ciepła, które tworzyłyby te tektonikę. Przeprowadziliśmy więc eksperymenty, aby lepiej zrozumieć ten proces. ”
Badacze odkryli, że mechanicznie poddając próbki lodu różnym formom ciśnienia i naprężeń, podobnym do warunków panujących na orbicie Jowisza w Europie, większość ciepła jest wytwarzana w deformacjach lodu, a nie między poszczególnymi ziarnami jak wcześniej sądzono. Ta różnica oznacza, że prawdopodobnie los więcej ciepła przepływającego przez lodowe warstwy Europy, co wpłynęłoby zarówno na jego zachowanie, jak i na grubość.
„Fizyka ta ma pierwszeństwo w zrozumieniu grubości skorupy Europy” - powiedział Reid Cooper, profesor nauk o Ziemi i partner badawczy McCarthy w Brown. „Z kolei grubość powłoki w stosunku do chemii masowej Księżyca jest ważna dla zrozumienia chemii tego oceanu. A jeśli szukasz życia, to chemia oceanu to wielka sprawa ”.
Jeśli chodzi o lodową skorupę Europy, tradycyjnie istniały dwa obozy myślenia: rozcieńczalniki i zagęszczacze. Cieńcy lodu oceniają, że skorupa księżyca ma co najwyżej kilka kilometrów grubości - być może zbliża się bardzo blisko powierzchni w miejscach, jeśli nie całkowicie się przedarła - podczas gdy ci w obozie z gęstym lodem sądzą, że może być dziesiątki razy grubszy. Chociaż istnieją dane na poparcie obu hipotez, okaże się, które nowe odkrycia najlepiej poprą.
Na szczęście nie będziemy musieli strasznie długo czekać, aby dowiedzieć się, jak gruba jest lodowa skorupa księżyca naprawdę jest. Niedawno zatwierdzona misja NASA rozpocznie się w Europie w 2020 roku, aby zbadać jej powierzchnię, skład wnętrza i potencjalne warunki do zamieszkania. Misja może (tj. powinien) obejmują również lądownik, choć o tym, jaka moda nie została jeszcze ustalona. Ale kiedy w końcu pojawią się dane z tej misji, na wiele naszych długoletnich pytań na temat tego tajemniczego lodowatego świata w końcu odpowiedzą.
Badania zespołu zostały opublikowane w numerze z 1 czerwcaListy naukowe dotyczące Ziemi i planet.
Źródło: PhysOrg.com
