Ondergrondse waterlichamen in ons buitenste zonnestelsel zijn enkele van de meest cruciale doelen in de jacht op leven buiten de aarde. NASA stuurt het ruimtevaartuig Europa Clipper naar Jupiters maan Europa om de volgende redenen: Er is overtuigend bewijs dat de maan bedekt is met een mondiale oceaan die ooit leven zou kunnen ondersteunen.
Op basis van waarnemingen van NASA’s Galileo-orbiter denken ze dat er zoute vloeistofreservoirs in de ruimte kunnen zitten de ijzige schil van de maan – sommige dicht bij het ijsoppervlak en vele kilometers daaronder.
Een nieuwe studie heeft gesuggereerd dat ondiepe meren pluimen of vulkanische activiteit veroorzaken aan het oppervlak van de Jupitermaan in zijn ijskoude korst. De bevindingen ondersteunen het al lang bestaande idee dat water mogelijk boven de grond zou kunnen uitbarsten oppervlak van Europa hetzij als damppluimen, hetzij als cryovulkanische activiteit.
Verdere computermodellen in het onderzoek tonen aan dat als er uitbarstingen in Europa plaatsvinden, deze waarschijnlijker afkomstig zijn van ondiepe, brede meren die vastzitten in het ijs dan van de diepe oceaan ver daaronder.
Elodie Lesage, Europa-wetenschapper bij het Jet Propulsion Laboratory van NASA in Zuid-Californië en hoofdonderzoeksauteur, zei: “We hebben aangetoond dat pluimen of cryolavastromen kunnen betekenen dat er ondiepe vloeistofreservoirs beneden zijn, die Europa Clipper zou kunnen detecteren. Onze resultaten geven nieuwe inzichten in hoe diep het water kan zijn dat de oppervlakteactiviteit, inclusief pluimen, stimuleert. En het water moet ondiep genoeg zijn om door meerdere Europa Clipper-instrumenten te worden gedetecteerd.”
De computersimulatie van Lesage biedt een model voor wat wetenschappers zouden ontdekken als ze in het ijs zouden kijken en explosies aan de oppervlakte zouden zien. De modellen voorspellen dat ze reservoirs zullen vinden in de bovenste 2.5 tot 5 kilometer van de korst, waar het ijs het koudst en meest broos is, vrij dicht bij het oppervlak.
Dat komt omdat het ondergrondse ijs daar geen uitzetting toestaat: als de waterzakken bevriezen en uitzetten, kunnen ze het omringende ijs breken en uitbarstingen veroorzaken, net zoals een blikje frisdrank in een vriezer ontploft. En waterzakken die erdoorheen barsten, zouden waarschijnlijk breed en plat zijn, zoals pannenkoeken.
Diepere reservoirs, met vloeren die meer dan 5 kilometer onder de korst liggen, zouden uitzetten en warmer ijs eromheen duwen. Dat ijs is zo zacht dat het als een kussen fungeert en de druk absorbeert in plaats van barst. Deze waterzakken gedragen zich niet als een blikje frisdrank, maar meer als een ballon gevuld met vloeistof die zich uitrekt als de vloeistof binnenin bevriest en uitzet.
Don Blankenship van het University of Texas Institute for Geophysics in Austin, Texas, die het radarinstrumententeam leidt, zei: “Het nieuwe werk laat zien dat waterlichamen in de ondiepe ondergrond onstabiel kunnen zijn als de spanningen de sterkte van het ijs overschrijden en geassocieerd kunnen worden met pluimen die boven het oppervlak uitstijgen. Dat betekent dat REASON waterlichamen zou kunnen zien op dezelfde plaatsen waar je pluimen ziet.”
Europa Clipper zal andere instrumenten bij zich hebben die de theorieën van het nieuwe onderzoek kunnen testen. De wetenschapscamera's zullen kleuren- en stereoscopische beelden met hoge resolutie kunnen maken Europa; de thermische emissiecamera zal een infraroodcamera gebruiken om de temperaturen van Europa in kaart te brengen en aanwijzingen te vinden over geologische activiteit – inclusief cryovulkanisme. Als pluimen uitbarsten, kunnen ze waarneembaar zijn met de ultraviolette spectrograaf, het instrument dat ultraviolet licht analyseert.
Journal Reference:
- Elodie Lesage, Helene Massol, et al. Simulatie van bevriezende Cryomagma-reservoirs in visco-elastische ijsschelpen. Het planetaire wetenschappelijke tijdschrift DOI: 10.3847/PSJ/ac75bf
