W przeciwieństwie do Ziemi ocean Europy leży pod skorupą lodu o grubości prawdopodobnie od 15 do 25 kilometrów. Śnieg w oceanie unosi się w górę, opadając na odwrócone lodowe szczyty i zanurzone wąwozy.
Wiadomo, że na Ziemi pod szelfami lodowymi występuje dziwny podwodny śnieg, ale nowe badania pokazują to samo w przypadku Europa, księżyca Jowisza. Badanie sugeruje, że podwodny śnieg może odgrywać kluczową rolę w budowaniu skorup lodowych.
Ponieważ podwodny śnieg jest znacznie czystszy niż inne rodzaje lodu, Lodowa skorupa Europy może nie być tak słony, jak początkowo sądzono.
Jest to kluczowa informacja dla naukowców zajmujących się misją przygotowujących należącą do NASA sondę Europa Clipper, która za pomocą radaru będzie zaglądać pod skorupę lodową w celu ustalenia, czy Ocean Europy może wspierać życie. Możliwość przewidywania, z czego zbudowany jest lód, pomoże naukowcom zrozumieć dane, ponieważ sól uwięziona w lodzie może zmienić to, co i jak daleko radar będzie widział w skorupie lodowej.
Główna autorka badania Natalie Wolfenbarger, doktorantka na Uniwersytecie im University of Texas Instytut Geofizyki (UTIG) w UT Jackson School of Geosciences stwierdził: „Kiedy eksplorujemy Europę, interesuje nas zasolenie i skład oceanu, ponieważ to jedna z rzeczy, która będzie decydować o jego potencjalnej możliwości zamieszkania, a nawet o rodzaju życia, które może tam żyć”.
Według wcześniejszych badań temperatura, ciśnienie i zasolenie wody znajdującej się najbliżej lodu na Europie są porównywalne z tymi występującymi pod lodowcem szelfowym Antarktyki.
Wiedząc o tym, w nowym badaniu zbadano dwa odrębne procesy, w wyniku których woda zamarza pod szelfami lodowymi: lód kongelacyjny i lód śryżowy. Lód, który krzepnie, wyrasta spod lodowca szelfowego. Lód śryżowy powstaje, gdy kryształki lodu w przechłodzonej słonej wodzie unoszą się w górę przez ocean i lądują na podstawie lodowego szelfu.
Obie metody dają lód o zawartości soli niższej niż woda morska, która według Wolfenbargera byłaby znacznie mniejsza w skali do rozmiaru i wieku lodowej skorupy Europy. Naukowcy obliczyli również, że lód śryżowy, w którym zatrzymuje się jedynie niewielka część soli słona woda, może być szeroko rozpowszechniony w Europie. Oznacza to, że jego lodowa skorupa może być znacznie czystsza, niż wcześniej sądzono. Ma to wpływ na jego wytrzymałość, przepływ ciepła przez nią i potencjalne siły tektoniczne lodu.
Steve Vance, naukowiec z Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA, który nie był zaangażowany w badania, powiedział: „Ten artykuł otwiera zupełnie nowe możliwości myślenia o światach oceanicznych i ich działaniu. Przygotowuje grunt pod to, jak możemy przygotować się na analizę lodu przeprowadzoną przez Europa Clipper.”
Według współautora Donalda Blankenshipa, starszego naukowca na UTIG i głównego badacza radaru penetrującego lód na pokładzie Europa Clipper: badanie stanowi potwierdzenie możliwości wykorzystania Ziemi jako modelu umożliwiającego zrozumienie możliwości zamieszkania na Europie.
„Możemy wykorzystać Ziemię, aby ocenić, czy Europa nadaje się do zamieszkania, zmierzyć wymianę zanieczyszczeń między lodem a oceanem i dowiedzieć się, gdzie w lodzie znajduje się woda”.
Referencje czasopisma:
- Natalie S. Wolfenbarger i in., Struktura skorupy lodowej i skład światów oceanicznych: spostrzeżenia z nagromadzonego lodu na Ziemi, Astrobiologia (2022). DOI: 10.1089/stan.2021.0044
