Źródło zdjęcia: NASA
Nowe badanie księżyca Jowisza w Europie może pomóc wyjaśnić, jak gigantyczne lodowe kopuły mogą tworzyć się na jego powierzchni; miejsca, które mogłyby zawierać życie. Badanie przewiduje, że zanieczyszczenia w wodzie, takie jak sól lub kwas siarkowy, mogą być mechanizmem, który umożliwia wypchanie kropel lodu przez warstwę lodu o grubości 13 km pokrywającą wodny ocean. Te plamy mogą zawierać drobnoustroje żyjące w oceanie i byłyby znacznie bardziej dostępne dla lądownika niż próby przebicia lodowej skorupy księżyca.
Nowy Uniwersytet Kolorado w Boulder, badający księżyc Jowisza w Europie, może pomóc wyjaśnić pochodzenie gigantycznych kopuł lodowych zasypujących jego powierzchnię oraz implikacje dla odkrywania dowodów na istnienie tamtych lub przeszłych form życia.
Asystent profesora Robert Pappalardo i doktorant Amy Barr wcześniej wierzyli, że tajemnicze kopuły mogą być tworzone przez krople lodu z wnętrza zamrożonej skorupy, które były wypychane w górę przez termiczne podniesienie temperatury z cieplejszego lodu pod spodem. Uważa się, że Europa ukrywa ocean pod lodową powierzchnią.
Ale naukowcy uważają teraz, że tworzenie kopuły wymaga również niewielkich ilości zanieczyszczeń, takich jak chlorek sodu lub kwas siarkowy. Zasadniczo ekwiwalent soli kuchennej lub kwasu akumulatorowego, związki te topią lód w niskich temperaturach, pozwalając cieplejszym, bardziej nieskazitelnym plamom lodu, aby zmusić lodową powierzchnię w górę, tworząc kopuły.
„Od pewnego czasu próbujemy zrozumieć, w jaki sposób te lodowe plamy mogą przepchnąć się przez zamarzniętą skorupę Europy, która ma prawdopodobnie około 13 mil grubości”, powiedział Pappalardo z wydziału nauk astrofizycznych i planetarnych. „Nasze modele pokazują teraz, że połączenie ciepłego lodu upwelling we wnętrzu zamrożonej skorupy w połączeniu z niewielkimi ilościami zanieczyszczeń, takich jak chlorek sodu lub kwas siarkowy, zapewniłoby wystarczającą siłę do utworzenia tych kopuł”.
Artykuł na ten temat, którego współautorami byli Pappalardo i Barr, został zaprezentowany podczas dorocznego spotkania Division of Planetary Sciences Meeting, które odbyło się w dniach 2–6 września w Monterey w Kalifornii. DPS jest oddziałem American Astronomical Society. Harmonogram spotkania jest dostępny na stronie http://dps03.arc.nasa.gov/administrative/schedule/index.html.
„Wydaje się, że Europa ma silne działanie pływowe, krążąc eliptycznie wokół Jowisza - wystarczająco silna, by„ ścisnąć księżyc ”i ogrzać jego wnętrze, powiedział Pappalardo. „Ciepłe lodowe kropelki unoszą się w górę przez lodową skorupę w kierunku zimniejszej powierzchni, topiąc solniejsze regiony na swojej drodze. Mniej gęste plamy mogą nadal unosić się aż do powierzchni, tworząc obserwowane kopuły. ”
Kopuły są ogromne - mają ponad cztery mile średnicy i 300 stóp wysokości - i znajdują się w skupiskach na powierzchni Europy, powiedział Barr, który wykonał większość modelowania. „Jesteśmy podekscytowani naszymi badaniami, ponieważ uważamy, że teraz możliwe jest, że jakiekolwiek obecne lub przeszłe życie, a nawet chemia oceanu zostanie uniesiona na powierzchnię, tworząc te kopuły. Zasadniczo byłoby to jak przejażdżka windą dla drobnoustrojów. ”
Barr porównał upelling ciepłego lodu z wewnętrznej skorupy lodowej do jego powierzchni do garnka z wrzącym sosem spaghetti. „Palnik pod patelnią wysyła najgorętszy sos na górę, tworząc bąbelki na powierzchni” - powiedziała. „Problem polega na tym, że lodowata skóra Europy jest tak zimna i twarda jak skała”.
Pomysł, że albo małe ilości soli, albo kwasu siarkowego mogą pomóc w tworzeniu kopuł Europy, był Pappalardo, który wiedział o podobnych kopułach na Ziemi, które tworzą się w skupiskach w suchych regionach. Na Ziemi jest to sól, która jest wystarczająco wyporna, aby poruszać się w górę przez pęknięcia i szczeliny w formacjach skalnych, tworząc na powierzchni gromady kopułowe.
„Ponadto zdjęcia w podczerwieni i kolorowe zrobione przez Europę statkiem kosmicznym Galileo NASA wydają się wskazywać na zanieczyszczenie części lodu na powierzchni tych kopuł. Zanieczyszczenia widoczne na powierzchni są wskazówkami do wewnętrznego składu księżyca Jowisza i mówią o słonej lodowej skorupie - powiedział.
„Powierzchnia Europy jest stale niszczona przez promieniowanie z Jowisza, co prawdopodobnie wyklucza jakiekolwiek życie na powierzchni Księżyca” - powiedział Barr. „Ale statek kosmiczny może wykryć oznaki drobnoustrojów tuż pod powierzchnią.”
Zarówno Pappalardo, jak i Barr są również związani z CU-Boulder's Laboratory for Atmospheric and Space Physics. Projekt został sfinansowany przez NASA Exobiology Program i Graduate Student Research Program.
Pappalardo niedawno zasiadał w panelu National Research Council, który potwierdził, że statek kosmiczny powinien zostać wystrzelony w nadchodzącej dekadzie w celu okrążenia Europy. Obecnie należy do zespołu NASA opracowującego cele misji Jowisz Lodowce Księżyce Orbitera.
Naukowe cele misji będą prawdopodobnie obejmować potwierdzanie obecności oceanu w Europie, zdalne mierzenie składu powierzchni i badanie potencjalnych miejsc lądowania w kolejnej misji lądownika.
Oryginalne źródło: University of Colorado at Boulder Press Release
