Nova studija tima sa Rutgers univerziteta pokazuje da voda iz Europinog podzemnog okeana verovatno ne uspeva da dođe do površine kroz pukotine jer se turbulencijom brzo hladi i formira frazil-led koji zapušava kanale. To znači da plitke lokve koje otkriju misije Europa Clipper i JUICE verovatnije potiču od lokalnog topljenja, a ne od direktnih izliva iz dubokog okeana. Nalaz menja način tumačenja budućih merenja i izbora ciljeva za potragu za znakovima podobnosti za život.
Europa: Da Li Je Dublji Okean Dostupan? Nova Studija Sumnja U Direktne Prolaze
A view of a white-ish world with a subtle, large brown patch over it. There are streaks all over as well.
NASA-in let Europa Clipper i ESA-in JUICE uskoro će detaljno proučavati Jupiterove ledene mesece — ali nova studija upozorava da površinska voda na Europi najverovatnije ne predstavlja direktan prozor u njen ogroman podzemni okean.
Ključna ideja: modeliranje pokazuje da bi voda koja pokušava da izranja kroz pukotine u ledenoj kori najčešće turbulento mešala, brzo gubila toplotu i formirala frazil-led koji začepljuje kanale pre nego što stigne do plitkih rezervoara.
Šta znamo o Europi
Na osnovu podataka iz misija Voyager i Galileo, Europa ima globalni okean ispod debele ledene kore, sa procenjenom količinom vode većom od ukupne vode na Zemlji. Europa Clipper će obaviti oko 49 bliskih preleta i tražiti znake izbijanja vode ili toplih džepova na površini koji bi mogli da otkriju hemiju tog dubokog okeana bez bušenja kroz led.
This view of Jupiter's icy moon Europa was captured by JunoCam, the public engagement camera aboard NASA's Juno spacecraft, during the mission's close flyby on Sept. 29, 2022. | Credit: Image data: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS | Image processing: Kevin M. Gill CC BY 3.0
Šta pokazuje nova studija
Tim predvođen Lujendrom Ojhom sa Rutgers univerziteta koristio je računske simulacije kako bi pratio kretanje vode kroz pukotine u ledu. Raniji, jednostavniji modeli pretpostavljali su laminarni, uredan tok vode. Međutim, realističnije simulacije uzimaju u obzir turbulentno mešanje uz zidove pukotina, što dramatično ubrzava gubitak toplote tečnosti.
"Postoji ledena kora, ispod nje voda, i sve ove spekulacije o tome kako ta voda može da dođe iz dubina i uzdigne se do površine bez zaleđivanja usput... To je ono što smatramo da smo opovrgli," rekao je Ojha.
Kada se voda brzo ohladi ispod tačke smrzavanja, može ostati tečna u prezasićenom stanju — što pokreće stvaranje sitnih kašastih kristala zvanih frazil-led. Ti mikroskopski kristali brzo se talože i grade prevlake koje zapušavaju kanal, često za nekoliko sati.
Konsekvence za misije i traženje života
Ako Europa Clipper ili JUICE otkriju plitke lokve, kanale ili izvorne tačke na površini, ova studija sugeriše da su takve pojave verovatno rezultat lokalnog topljenja ili preoblikovanja ledene kore, a ne direktnog navirača iz dubokog okeana. To menja način na koji naučnici treba da tumače hemijske uzorke sa površine i planiraju mesta za potencijalno istraživanje biosignatura.
An artist's illustration of Europa Clipper spacecraft flying above Jupiter's icy moon Europa. | Credit: NASA/JPL-Caltech
Autori ističu da bi da bi kanali ostali otvoreni do površine morali biti ili nerealno široki ili izuzetno brojni. Rezultati su objavljeni 23. jula u časopisu Nature Astronomy.
Šta dalje?
Europa i dalje ostaje jedan od najboljih kandidata za pronalazak života van Zemlje zbog svog velikog podzemnog okeana i izvora energije (plimne sile i unutrašnje toplote). Međutim, ova studija znači da direktno uzorkovanje okeana iz orbite verovatno neće biti moguće — umesto toga naučnici će morati pažljivo da biraju lokacije koje pokazuju znake nedavnog lokalnog topljenja i geološke aktivnosti.
Vremenski okvir: Europa Clipper je zakazan za dolazak kod Jupitera u aprilu 2030, a JUICE u julu 2031. Do tada će dalja modeliranja i posmatranja pomoći da se preciznije odrede ciljevi za potragu za podobnošću za život.
Slika: Pogled sa JunoCam kamere tokom bliskog prolaza 29. septembra 2022. (Credit: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS; obrada slike: Kevin M. Gill)
Pomozite nam da budemo bolji.
