Τα υπόγεια υδάτινα σώματα στο εξωτερικό ηλιακό μας σύστημα είναι μερικοί από τους πιο κρίσιμους στόχους στο κυνήγι της ζωής πέρα από τη Γη. NASA στέλνει το διαστημικό σκάφος Europa Clipper στο φεγγάρι του Δία, Ευρώπη για τους εξής λόγους: Υπάρχουν πειστικές αποδείξεις ότι το φεγγάρι καλύπτεται από έναν παγκόσμιο ωκεανό που μπορεί μια μέρα να υποστηρίξει τη ζωή.
Με βάση τις παρατηρήσεις του τροχιακού Galileo της NASA, πιστεύουν ότι οι δεξαμενές αλμυρού υγρού μπορεί να βρίσκονται μέσα στο το παγωμένο κέλυφος του φεγγαριού – μερικά κοντά στην επιφάνεια του πάγου και πολλά μίλια κάτω.
Μια νέα μελέτη έχει προτείνει ότι οι ρηχές λίμνες προκαλούν λοφία ή ηφαιστειακή δραστηριότητα στην επιφάνεια του φεγγαριού Jovian στον παγωμένο φλοιό του. Τα ευρήματα υποστηρίζουν τη μακροχρόνια ιδέα ότι το νερό θα μπορούσε ενδεχομένως να εκραγεί πάνω από το επιφάνεια της Ευρώπης είτε ως νέφη ατμών είτε ως κρυοηφαιστειακή δραστηριότητα.
Περαιτέρω μοντελοποίηση υπολογιστή στην έρευνα δείχνει ότι εάν η Ευρώπη έχει εκρήξεις, είναι πιο πιθανό να προέρχονται από ρηχές, φαρδιές λίμνες παγιδευμένες στον πάγο και όχι από τον βαθύ ωκεανό πολύ πιο κάτω.
Η Elodie Lesage, επιστήμονας Europa στο Εργαστήριο Jet Propulsion της NASA στη Νότια Καλιφόρνια και επικεφαλής ερευνητής, είπε: «Δείξαμε ότι τα λοφία ή οι ροές κρυολάβας θα μπορούσαν να σημαίνουν ότι υπάρχουν ρηχές δεξαμενές υγρών από κάτω, τις οποίες θα μπορούσε να ανιχνεύσει το Europa Clipper. Τα αποτελέσματά μας δίνουν νέες πληροφορίες για το πόσο βαθιά μπορεί να είναι το νερό που οδηγεί την επιφανειακή δραστηριότητα, συμπεριλαμβανομένων των λοφίων. Και το νερό θα πρέπει να είναι αρκετά ρηχό ώστε να ανιχνεύεται από πολλά όργανα Europa Clipper».
Η προσομοίωση υπολογιστή του Lesage προσφέρει ένα μοντέλο για το τι θα ανακάλυπταν οι επιστήμονες αν κοίταζαν μέσα στον πάγο και έβλεπαν εκρήξεις στην επιφάνεια. Τα μοντέλα προβλέπουν ότι θα βρουν δεξαμενές στο ανώτερο τμήμα του φλοιού 2.5 έως 5 μίλια (4 έως 8 χιλιόμετρα), όπου ο πάγος είναι ο πιο κρύος και εύθραυστος, αρκετά κοντά στην επιφάνεια.
Αυτό συμβαίνει επειδή ο υπόγειος πάγος εκεί δεν επιτρέπει τη διαστολή: Καθώς οι θύλακες του νερού παγώνουν και διαστέλλονται, θα μπορούσαν να σπάσουν τον περιβάλλοντα πάγο και να προκαλέσουν εκρήξεις, όπως εκρήγνυται ένα κουτάκι αναψυκτικού σε έναν καταψύκτη. Και οι τσέπες νερού που θα έσκαγαν θα ήταν πιθανότατα φαρδιές και επίπεδες σαν τηγανίτες.
Οι βαθύτερες δεξαμενές, με δάπεδα μεγαλύτερα από 5 μίλια (8 χιλιόμετρα) κάτω από τον φλοιό, θα επεκτείνονταν και θα ωθούσαν θερμότερους πάγους γύρω τους. Αυτός ο πάγος είναι τόσο μαλακός ώστε να λειτουργεί ως μαξιλάρι, απορροφώντας την πίεση αντί να σκάσει. Αυτές οι τσέπες νερού δεν θα συμπεριφέρονταν σαν κουτάκι αναψυκτικού, αλλά περισσότερο σαν ένα μπαλόνι γεμάτο υγρό που τεντώνεται καθώς το υγρό μέσα παγώνει και διαστέλλεται.
Ο Don Blankenship του Ινστιτούτου Γεωφυσικής του Πανεπιστημίου του Τέξας στο Ώστιν του Τέξας, ο οποίος ηγείται της ομάδας οργάνων ραντάρ, είπε: «Η νέα εργασία δείχνει ότι τα υδάτινα σώματα στο ρηχό υπέδαφος θα μπορούσαν να είναι ασταθή εάν οι τάσεις υπερβαίνουν τη δύναμη του πάγου και θα μπορούσαν να σχετίζονται με λοφία που ανεβαίνουν πάνω από την επιφάνεια. Αυτό σημαίνει ότι το REASON θα μπορούσε να δει υδάτινα σώματα στα ίδια σημεία που βλέπετε τα λοφία».
Η Europa Clipper θα φέρει και άλλα όργανα που θα μπορούν να δοκιμάσουν τις θεωρίες της νέας έρευνας. Οι επιστημονικές κάμερες θα μπορούν να κάνουν έγχρωμες και στερεοσκοπικές εικόνες υψηλής ανάλυσης Ευρώπη; η συσκευή απεικόνισης θερμικών εκπομπών θα χρησιμοποιήσει μια υπέρυθρη κάμερα για να χαρτογραφήσει τις θερμοκρασίες της Ευρώπης και να βρει ενδείξεις σχετικά με τη γεωλογική δραστηριότητα – συμπεριλαμβανομένου του κρυοηφαιστειακού συστήματος. Εάν τα λοφία εκραγούν, θα μπορούσαν να παρατηρηθούν από τον υπεριώδες φασματογράφο, το όργανο που αναλύει το υπεριώδες φως.
Αναφορά στο περιοδικό:
- Elodie Lesage, Helene Massol, et al. Προσομοίωση δεξαμενών παγώματος κρυομάγματος σε ιξωδοελαστικά κελύφη πάγου. The Planetary Science JournalΕ DOI: 10.3847/PSJ/ac75bf
