برخلاف زمین، اقیانوس اروپا در زیر پوسته یخی به ضخامت 15 تا 25 کیلومتر قرار دارد. برف درون اقیانوس به سمت بالا روی قله های یخی وارونه و دره های زیر آب شناور می شود.
بر روی زمین، برف زیر آب عجیب و غریب در زیر قفسه های یخی روی زمین رخ می دهد، اما مطالعه جدید همین موضوع را برای قمر مشتری اروپا نشان می دهد. این مطالعه نشان می دهد که برف زیر آب ممکن است نقش حیاتی در ساخت پوسته های یخی داشته باشد.
از آنجایی که برف زیر آب به طور قابل توجهی خالص تر از سایر انواع یخ است، پوسته یخی اروپا ممکن است آنطور که در ابتدا تصور می شد شور نباشد.
این اطلاعات بسیار مهمی برای دانشمندان ماموریتی است که کاوشگر اروپا کلیپر ناسا را آماده می کنند، کاوشگر ناسا از رادار برای بررسی زیر پوسته یخی برای تعیین اینکه آیا استفاده می کند. اقیانوس اروپا ممکن است زندگی را پشتیبانی کند توانایی پیش‌بینی اینکه یخ از چه چیزی تشکیل شده است به دانشمندان کمک می‌کند تا داده‌ها را درک کنند، زیرا نمک به دام افتاده در یخ می‌تواند آنچه رادار و تا چه اندازه در پوسته یخی ببیند را تغییر دهد.
نویسنده اصلی این مطالعه ناتالی ولفنبرگر، محقق دانشجوی کارشناسی ارشد در دانشگاه تگزاس موسسه ژئوفیزیک (UTIG) در دانشکده علوم زمین UT جکسون، گفت: زمانی که ما در حال کاوش در اروپا هستیم، به شوری و ترکیب اقیانوس علاقه مند هستیم زیرا این یکی از مواردی است که بر قابلیت سکونت بالقوه آن یا حتی نوع زندگی که ممکن است در آنجا زندگی کند، کنترل می کند.
بر اساس تحقیقات قبلی، دما، فشار و شوری آب نزدیک به یخ در اروپا با آنچه در زیر یک قفسه یخی قطب جنوب یافت می شود قابل مقایسه است.
با دانستن این موضوع، مطالعه جدید دو فرآیند متمایز را که توسط آن آب در زیر قفسه‌های یخی منجمد می‌شود، بررسی کرد: یخ انباشته و یخ شکسته. یخی که در حال انجماد است از زیر قفسه یخ بیرون می آید. یخ فرازیل زمانی ایجاد می‌شود که کریستال‌های یخ در آب شور فوق‌خنک شده در اقیانوس به سمت بالا شناور می‌شوند و روی قفسه یخ فرو می‌روند.
هر دو روش منجر به ایجاد یخ با محتوای نمک کمتر از آب دریابه گفته Wolfenbarger، زمانی که به اندازه و سن پوسته یخی اروپا مقیاس بندی شود، بسیار کمتر خواهد بود. دانشمندان همچنین محاسبه کردند که یخ نازک، که تنها بخش کوچکی از نمک را در خود نگه می دارد. آب نمکی، ممکن است در اروپا گسترده باشد. این نشان می دهد که پوسته یخی آن ممکن است بسیار خالص تر از آن چیزی باشد که قبلا تصور می شد. قدرت آن، جریان گرما از طریق آن، و نیروهای زمین ساختی یخ بالقوه همه تحت تأثیر این قرار می گیرند.
استیو ونس، دانشمند تحقیقاتی در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا (JPL) که در این مطالعه شرکت نداشت، گفت: این مقاله مجموعه جدیدی از فرصت‌ها را برای اندیشیدن در مورد جهان‌های اقیانوس و نحوه عملکرد آنها باز می‌کند. این زمینه را برای چگونگی آماده شدن ما برای تجزیه و تحلیل اروپا کلیپر از یخ آماده می کند.
به گفته یکی از نویسندگان، دونالد بلانکنشیپ، دانشمند پژوهشی ارشد در UTIG و محقق اصلی ابزار رادار نفوذ یخ اروپا Clipper، این تحقیق اعتباری برای استفاده از زمین به عنوان مدلی برای درک قابلیت سکونت اروپا است.
ما می‌توانیم از زمین برای ارزیابی قابلیت سکونت اروپا، اندازه‌گیری تبادل ناخالصی‌ها بین یخ و اقیانوس و تعیین محل آب در یخ استفاده کنیم.
مرجع مجله:
- ناتالی اس. ولفنبرگر و همکاران، ساختار پوسته یخی و ترکیب جهان های اقیانوسی: بینش هایی از یخ تجمع یافته روی زمین، Astrobiology (2022) DOI: 10.1089/ast.2021.0044
