มหาสมุทรของยุโรปแตกต่างจากโลกตรงที่อยู่ใต้เปลือกน้ำแข็งซึ่งมีความหนาประมาณ 15 ถึง 25 กิโลเมตร หิมะในมหาสมุทรลอยขึ้นไปบนยอดน้ำแข็งที่กลับหัวและหุบเขาที่จมอยู่ใต้น้ำ
บนโลก เป็นที่รู้กันว่าหิมะใต้น้ำแปลกประหลาดเกิดขึ้นใต้ชั้นน้ำแข็งบนโลก แต่การศึกษาใหม่แสดงให้เห็นเช่นเดียวกันกับดวงจันทร์ยูโรปาของดาวพฤหัส การศึกษาชี้ให้เห็นว่าหิมะใต้น้ำอาจมีบทบาทสำคัญในการสร้างเปลือกน้ำแข็ง
เนื่องจากหิมะใต้น้ำมีความบริสุทธิ์มากกว่าน้ำแข็งประเภทอื่นอย่างเห็นได้ชัด เปลือกน้ำแข็งของยุโรป อาจจะไม่เค็มอย่างที่เชื่อกันในตอนแรก
นี่เป็นข้อมูลสำคัญสำหรับภารกิจนักวิทยาศาสตร์ที่กำลังเตรียมยานสำรวจ Europa Clipper ของ NASA ซึ่งจะใช้เรดาร์เพื่อตรวจดูใต้เปลือกน้ำแข็งเพื่อตรวจสอบว่า มหาสมุทรของยุโรป อาจช่วยชีวิตได้ ความสามารถในการทำนายสิ่งที่ทำจากน้ำแข็งจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจข้อมูลได้ เนื่องจากเกลือที่ติดอยู่ในน้ำแข็งสามารถเปลี่ยนสิ่งที่เรดาร์จะมองเห็นเข้าไปในเปลือกน้ำแข็งได้ไกลแค่ไหนและไกลแค่ไหน
ผู้เขียนนำ Natalie Wolfenbarger นักวิจัยระดับบัณฑิตศึกษาจาก มหาวิทยาลัยเท็กซัส สถาบันธรณีฟิสิกส์ (UTIG) ใน UT Jackson School of Geosciences กล่าวว่า “เมื่อเราสำรวจยุโรป เราสนใจในความเค็มและองค์ประกอบของมหาสมุทร เพราะนั่นเป็นหนึ่งในสิ่งที่จะควบคุมความสามารถในการอยู่อาศัยของมัน หรือแม้แต่ประเภทของสิ่งมีชีวิตที่อาจอาศัยอยู่ที่นั่น”
จากการวิจัยก่อนหน้านี้ อุณหภูมิ ความดัน และความเค็มของน้ำที่อยู่ใกล้กับน้ำแข็งบนยุโรปมากที่สุดนั้นเทียบได้กับอุณหภูมิที่อยู่ใต้หิ้งน้ำแข็งแอนตาร์กติก
เมื่อทราบสิ่งนี้ การศึกษาครั้งใหม่ได้ตรวจสอบกระบวนการสองประการที่แตกต่างกันซึ่งทำให้น้ำกลายเป็นน้ำแข็งใต้ชั้นน้ำแข็ง ได้แก่ น้ำแข็งที่รวมตัวกันและน้ำแข็งที่แข็งตัว น้ำแข็งที่เกาะตัวกันจะงอกขึ้นมาจากใต้ชั้นน้ำแข็ง น้ำแข็ง Frazil ถูกสร้างขึ้นเมื่อผลึกน้ำแข็งในน้ำเค็มที่เย็นจัดเป็นพิเศษลอยขึ้นไปผ่านมหาสมุทรและตกลงบนฐานของชั้นน้ำแข็ง
ทั้งสองวิธีส่งผลให้น้ำแข็งมีปริมาณเกลือต่ำกว่า น้ำทะเลซึ่งตามที่วูลเฟนบาร์เกอร์กล่าวไว้ จะต่ำกว่านี้มากเมื่อขยายขนาดตามขนาดและอายุของเปลือกน้ำแข็งของยุโรป นักวิทยาศาสตร์ยังคำนวณด้วยว่าน้ำแข็งเฟรซิลซึ่งกักเก็บเกลือไว้เพียงส่วนเล็กๆ เท่านั้น น้ำเกลืออาจแพร่หลายในทวีปยุโรป นี่หมายความว่าเปลือกน้ำแข็งของมันอาจมีความบริสุทธิ์มากกว่าที่คิดไว้มาก ความแรงของมัน การไหลของความร้อนที่ไหลผ่าน และแรงเคลื่อนตัวของเปลือกน้ำแข็ง ล้วนได้รับผลกระทบจากสิ่งนี้
Steve Vance นักวิทยาศาสตร์การวิจัยจาก Jet Propulsion Laboratory (JPL) ของ NASA ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษานี้กล่าวว่า “บทความนี้กำลังเปิดโอกาสใหม่ในการคิดเกี่ยวกับโลกมหาสมุทรและวิธีการทำงานของมัน มันเป็นการปูทางสำหรับวิธีที่เราอาจเตรียมพร้อมสำหรับการวิเคราะห์น้ำแข็งของ Europa Clipper”
ตามที่ผู้เขียนร่วม Donald Blankenship นักวิทยาศาสตร์การวิจัยอาวุโสของ UTIG และผู้ตรวจสอบหลักของเครื่องมือเรดาร์เจาะน้ำแข็งของ Europa Clipper กล่าว งานวิจัยนี้เป็นการตรวจสอบการใช้โลกเป็นแบบอย่างในการทำความเข้าใจความเป็นอยู่ของยุโรป
“เราสามารถใช้โลกเพื่อประเมินความสามารถในการอยู่อาศัยของยุโรป วัดการแลกเปลี่ยนสิ่งเจือปนระหว่างน้ำแข็งกับมหาสมุทร และค้นหาว่าน้ำอยู่ที่ไหนในน้ำแข็ง”
การอ้างอิงวารสาร:
- Natalie S. Wolfenbarger และคณะ โครงสร้างเปลือกน้ำแข็งและองค์ประกอบของมหาสมุทรโลก: ข้อมูลเชิงลึกจากน้ำแข็งที่สะสมบนโลก Astrobiology (2022). ดอย: 10.1089/ast.2021.0044
