Zašto je Evropin skriveni okean možda teže dostupan nego što naučnici misle

Naučnici sa Univerziteta Ratgers kažu da plitka voda na Jupiterovom ledenom mesecu možda ne obezbeđuje direktan put u njegovu duboku unutrašnjost.

Evropa, jedan od Jupiterovih ledenih meseca, dugo fascinira naučnike zbog onoga što se možda nalazi ispod smrznute kore - globalni okean tečne vode. Taj skriveni okean je učinio Evropu jednim od najprivlačnijih mesta u solarnom sistemu za proučavanje uslova koji bi mogli podržavati život.

Preporučujemo

Međutim, novo istraživanje sugeriše da bi jedna od najperspektivnijih prečica do Evropinog okeana mogla biti mnogo komplikovanija nego što se misli.

Naučnici su koristili kompjuterske simulacije da bi testirali da li tečna voda iz Evropinog dubokog okeana može da se podigne kroz pukotine u ledu i sakupi u plitkim rezervoarima bliže površini. Takvi rezervoari, ako postoje, bili bi lakši za detekciju ili uzorkovanje budućim misijama nego okean koji je daleko ispod površine.

„Želeli smo da rešimo misteriju da li je ovo putovanje zaista moguće“, kažu istraživači. „Može li se tečna voda podići iz Evropinog dubokog okeana ka površini, a da se pri tome ne smrzne?“. Zaključak: Put od dubokog okeana do plitkog leda je verovatno mnogo teži nego što naučnici pretpostavljaju.

Nalaz ima važne implikacije za buduće istraživanje Evrope. Ako ispod površine meseca postoje plitki džepovi tečne vode, oni ne moraju nužno sadržati vodu iz dubokog okeana. Umesto toga, možda su se formirali lokalno, od leda koji se istopio u samoj kori.

Ta distinkcija je značajna. Naučnici su zainteresovani za Evropu jer su tečna voda, hemija i energija bitni elementi u potrazi za sredinama pogodnim za život van Zemlje. Plitki rezervoar bi bio lakše dostupan nego duboki okean. Međutim, ako taj rezervoar nije povezan sa okeanom, možda neće otkriti šta se dešava u najintrigantnijem delu Evrope.

Ovaj rad je objavljen u trenutku kad su dve velike misije na putu ka Jupiterovom sistemu. Misija NASA pod nazivom Europa Clipper lansirana je u oktobru 2024. godine, a dolazak do Jupitera planiran je za april 2030. godine, gde će kružiti oko planete i obaviti 49 bliskih proletanja pored Evrope. Misija Evropske svemirske agencije pod nazivom Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) lansirana je u aprilu 2023. godine, a do Jupitera bi trebalo da dođe u julu 2031.

Očekuje se da će ove misije naučnicima dati mnogo detaljniji uvid u ledenu koru Evrope, sastav površine i možda vodu ispod površine. Radarski instrument misije Europa Clipper mogao bi pomoći naučnicima da utvrde da li postoje plitki rezervoari i kakva im je struktura.

Ispod ekstremno hladne površine Evrope, globalni okean može ostati u tečnom stanju jer Jupiterova snažna gravitacija neprestano steže i rasteže mesec, stvarajući internu toplotu zarobljenu ispod ledene kore.

Studija se fokusira na dajkove, uske pukotine ili frakture koje bi mogle, u teoriji, omogućiti da se voda iz okeana podigne kroz led. To je slično načinu na koji se istopljene stene mogu kretati kroz pukotine na Zemlji pre napajanja vulkanske aktivnosti. Na ledenim svetovima, ovaj proces je poznat kao kriovulkanizam, ili vulkanizam koji uključuje led i vodu umesto istopljenih stena.

Poređenje je korisno do određene tačke, kažu autori studije. Led i tečna voda su fundamentalno drugačiji od lave i vulkana na Zemlji.

Turbulencija je jedan deo koji nedostaje. Raniji modeli su često tretirali vodu koja se izdiže kroz led Evrope kao da se kreće na relativno uređen način. Međutim, simulacije sugerišu da bi se voda verovatno kretala brzo i turbulentno kroz pukotine, gubeći toplotu u okolni led.

„Ta voda koja će se se podizati biće turbulentna“, kažu naučnici. „Ići će levo i desno, gore i dole, kretaće se vrtložno. A kad se to dogodi, ta tečna voda će se hladiti vrlo brzo dok se približava površini“.

Dok se voda hladi, može postati superohlađena, što znači da ostaje tečna čak i nakon pada ispod svoje normalne temperature zamrzavanja. U takvim uslovima se mogu formirati sićušni kristali leda, gomilati i blokirati putanju.

Simulacije pokazuju da bi se uske pukotine mogle zamrznuti i zatvoriti u roku od nekoliko sati. Šire pukotine bi mogle preneti više vode pri idealizovanim uslovima, ali turbulencija čini te scenarije mnogo manje verovatnim. Istraživači su otkrili da bi u cilju dostave dovoljno vode za formiranje nekih površinskih odlika Evrope frakture morale biti nerealistično dugačke ili mnogobrojne.

Rezultat je slika Evrope na kojoj plitka voda, ako je prisutna, može imati drugačije poreklo nego što se mnogi naučnici nadaju. Umesto da se podiže direktno iz okeana, vodu može proizvesti lokalizovano zagrevanje i topljenje u ledenoj kori.

„Naš rad sugeriše da ledena kora Evrope može biti veća barijera između okeana i površine nego što se pretpostavlja. Ovo pomaže budućim misijama da protumače ono što pronađu i da bolje razumeju gde da traže znakove uslova pogodnih za život“, kažu autori.

(Telegraf Nauka/EurekAlert)