Planetary Volumes Jupiter

A Jupiter Europa nevű holdja az élet keresésének egyik fő jelöltje. A fagyott holdnak van egy felszín alatti óceánja, és a bizonyítékok arra utalnak, hogy meleg, sós és gazdag az életet lehetővé tevő kémiai anyagokban.


Az új kutatások szerint a hold oxigént húz a jeges burok alá, ahol az egyszerű élet táplálására szolgálhat. Az, hogy az Europa képes-e életet fenntartani a felszín alatti óceánjában, erősen vitatható, és a vita lényegében megrekedt, amíg a NASA el nem küldi oda az Europa Clippert. Az Európa-missziót aprólékosan meg kell tervezni, és a NASA a tervezés egy részét arra alapozza, hogy a tudósok milyen konkrét kérdésekre kívánnak választ kapni a Clipperrel. Nem küldhetünk egy űrszondát az Európára, és nem mondhatjuk neki, hogy találjon életet. A NASA a missziókat a nagy kérdéseket szem előtt tartva tervezi, de csak kisebb, konkrét kérdésekre tudnak választ adni. A tudósok tehát az Europa különböző aspektusait tanulmányozzák, és szimulációkat végeznek, hogy finomhangolják azokat a kérdéseket, amelyekre a küldetésnek választ kell adnia.

Az egyik ilyen kérdés középpontjában az oxigén áll. Ez lehet az utolsó darabka az Europa lakhatóságának megértésében.
Az Europa rendelkezik, vagy legalábbis úgy gondoljuk, hogy rendelkezik az élet fenntartásához szükséges legtöbb dologgal. A víz az elsődleges összetevő, és a felszín alatti óceánjában bőségesen van víz. Az Europa több vízzel rendelkezik, mint a Föld óceánjai. A szükséges kémiai tápanyagokkal is rendelkezik. Az életnek energiára van szüksége, és az Europa energiaforrása a Jupiter által okozott árapályhajlítás, amely felmelegíti a belsejét, és megakadályozza, hogy az óceán megfagyjon. Ezek a legtöbb tudós számára eléggé jól ismert tények. A fagyott hold felszínén oxigén is található, ami szintén érdekes bizonyíték a lakhatóságra. Az oxigén akkor keletkezik, amikor a napfény és a Jupiterről érkező töltött részecskék a hold felszínére csapódnak. De van egy probléma: az Europa vastag jégtakarója akadályt képez az oxigén és az óceán között. Az Europa felszíne szilárdan fagyott, így bármilyen életnek a hatalmas óceánban kellene lennie.

Egy új kutatási levél szerint az Europa jeges burkában lévő sós víz tócsái szállíthatják az oxigént a felszínről az óceánba. Ezek a sós pocsolyák a kagyló olyan helyein léteznek, ahol az óceáni konvekciós áramlatok hatására a jég egy része megolvad. Az Europa híres és fotogén káoszterülete e medencék felett alakul ki. A káoszterep az Europa fagyott felszínének mintegy 25 százalékát borítja. A káoszterepen gerincek, repedések, törések és síkságok keverednek össze. A káoszterep pontos okait nem ismerjük pontosan, bár valószínűleg a felszín alatti egyenlőtlen felmelegedéssel és olvadással függ össze. Az Europa legikonikusabb képei közül néhány kiemeli ezt a furcsán szép vonást. A tudósok szerint az Europa jégtakarója körülbelül 15-25 kilométer vastag. Egy 2011-es tanulmány szerint az Europa káoszos terepe hatalmas folyékony vízzel teli tavak felett lehet, amelyek mindössze 3 kilométerrel a jég alatt helyezkednek el.

Ezek a tavak nincsenek közvetlen kapcsolatban a felszín alatti óceánnal, de lefolyhatnak abba. Az új tanulmány szerint a sós vizű tavak keveredhetnek a felszíni oxigénnel, és idővel nagy mennyiségű oxigént szállíthatnak a mélyebb felszín alatti óceánba. A kutatók szimulációjukban bemutatták, hogyan szállítja az oxigént a jég. Az oxigénnel teli sóoldat egy porózus hullámban halad a felszín alatti óceán felé. A porozitási hullám úgy szállítja a sósavat a jégen keresztül, hogy a jég pórusait pillanatnyilag kitágítja, majd gyorsan újra lezárja. Ezek a porozitáshullámok évezredek alatt szállítják az oxigénben gazdag sósavat az óceánba. A káoszos terep és az oxigénszállítás közötti kapcsolat nem teljesen világos. A tudósok azonban úgy vélik, hogy az árapály-fűtés okozta konvektív feláramlások részben megolvasztják a jeget, ami a felszínen a kusza káoszterep formájában jelenik meg. A jégnek a sóoldat alatt olvadtnak vagy részben olvadtnak kell lennie ahhoz, hogy az oxigénben gazdag sóoldat az óceánba folyjon.

Ahhoz, hogy ezek a sósvizek le tudjanak folyni, az alatta lévő jégnek áteresztőnek és így részben olvadtnak kell lennie. Korábbi tanulmányok azt mutatják, hogy az árapály-fűtés az Europa jégpáncéljának konvektív részében lévő feláramlások hőmérsékletét a tiszta jég olvadáspontjáig emeli, írják a kutatók. Tekintettel arra, hogy a kaotikus terepek valószínűleg diapirikus feláramlások felett alakulnak ki, valószínűsíthető, hogy az alatta lévő jég részben olvadt, áll a levélben. A NaCl jelenléte a csatlakozó jégben valószínűleg növeli az olvadást. Az Europa felszíne keservesen hideg, de nem elég hideg ahhoz, hogy olyan gyorsan megfagyjon, hogy az oxigén ne tudjon a sós lében szállítani. A hold pólusainál a hőmérséklet soha nem emelkedik mínusz 220 C fölé. A modell eredményei azonban azt mutatják, hogy a felszíni újrafagyás túl lassú ahhoz, hogy megállítsa a sósav lefolyását, és megakadályozza az oxidálószer szállítását a belső óceánba.

Bár az Europa felszíni jege szilárdra fagyott, az alatta lévő jég konvektív, ami késlelteti a fagyást. Egyes kutatások pedig azt mutatják, hogy a tengerfenék vulkanikus lehet. A tanulmány szerint az Europa felszínén felvett oxigén mintegy 86 százaléka eljut az óceánba. A hold történelme során ez az arány nagymértékben változhatott. A kutatók modellje által kapott legmagasabb becslés azonban a földihez nagyon hasonló, oxigénben gazdag óceánt eredményez. Lehet, hogy valami él a jég alatt? A MASPEX és az Europa Clipper többi műszere megerősítheti az oxigén szállítását a felszínről az óceánba, ahol az élet felhasználhatja azt, ha létezik ott élet. De erre még várnunk kell egy darabig. Az Europa Clipper a tervek szerint 2024 októberében indul, és csak 5,5 évvel később éri el a Jupiter-rendszert. Ha már ott van, a tudományos fázis várhatóan négy évig tart majd. Így akár 2034-ig is eltarthat, mire az összes adatot megkapjuk.

(Forrás: ScienceAlert)


A figyelmetekbe ajánljuk