Wynoszenie oceanów Europy na powierzchnię

Powyższa animacja przedstawia w jaki sposób odkształcenie lodowej powierzchni Europy może transportować wodę z oceanu podpowierzchniowego na powierzchnię księżyca.

To tylko jedno z kilku symulowanych zachowań, o których informują naukowcy z Jet Propulsion Laboratory. Przeprowadzone przez nich badania skupiają się na liniowych “pasmach” oraz “szczelinach” obserwowanych na powierzchni Europy i Ganimedesa. Naukowcy wykorzystują ten sam model numeryczny do rozwiązywania tajemnic dotyczących ruchów skorupy Ziemi.

Animacja stanowi dwuwymiarową symulację możliwego przekroju pasm przecinających lodową skorupę Europy. Na samym dole znajduje się ocean Europy, a na górze białą grubą linią oznaczono powierzchnię lodowej skorupy księżyca.  Między nimi znajduje się masa lodowej skorupy księżyca, gdzie cieplejsze kolory (czerwony, pomarańczowy, żółty) odpowiadają twardszemu, sztywniejszemu lodowi. Głębokość oznaczono po lewej stronie kadru, a liczby biegnące w dolnej jego części wskazują odległości od środka pasma na powierzchni Europy. Pasma na Europie i Ganimedesie zazwyczaj mają kilkadziesiąt kilometrów szerokości i setki kilometrów długości. Na górze przedstawiono upływ czasu w tysiącach lat.

Wraz z upływem czasu, lodowa skorupa ulega odkształceniom wskutek grawitacyjnych oddziaływań z Jowiszem. Zimny, kruchy lód na powierzchni ulega rozerwaniu. W tym samym czasie tworzą się, zanikają i ponownie odtwarzają uskoki w górnej warstwie lodu (widoczne tutaj jako przekątne żółte, zielone i niebieskie linie w górnej, środkowej części animacji). Wzburzony materiał, który szybko wypełnia dolną połowę kadru to zbiór drobnych białych kropek, które przedstawiają elementy Europy, które były zamrożone na dnie lodowej skorupy Europy (tj. tam gdzie ciekły ocean styka się z zamarzniętą skorupą).

W opublikowanym artykule, badacze opisują ten materiał jako “skamieniałą” materię oceaniczną, ponieważ elementy oceanu wiązane w lodowej skorupie Europy spędzają setki tysięcy, jeżeli nie miliony, lat na przedostawaniu się na powierzchnię. Innymi słowy, zanim materia oceaniczna dotrze na powierzchnię Europy gdzie może być badana przez przelatujące sondy, nie może stanowić próbki oceanu Europy w jego obecnej formie. Zamiast tego sonda w rzeczywistości badałaby ocean Europy taki jakim był milion lub nawet więcej lat temu. Stąd też określenie “skamieniała” materia oceaniczna.

Start sondy Europa Clipper planowany jest na początek lat dwudziestych. Po dotarciu na orbitę Jowisza sonda stanie się pierwszą sondą, której głównym celem będzie badanie tylko Europy, włącznie z badaniami składu chemicznego materii tworzącej powierzchnię księżyca.  W ramach misji najprawdopodobniej uda się przetestować model przedstawiony powyżej za pomocą radaru zdolnego penetrować lód w pasmach księżyca. Jeżeli Europa faktycznie zachowuje się w taki sposób, jaki przewiduje symulacja, może dochodzić do wynoszenia materii oceanicznej na powierzchnię księżyca, gdzie Europa Clipper może zbadać go zdalnie za pomocą m.in. instrumentów obserwujących w podczerwieni i zakresie ultrafioletowym. Dzięki temu naukowcy będą w stanie zbadać jego skład chemiczny i wywnioskować czy ocean Europy może być przyjazny dla jakiejkolwiek formy życia.

Źródło: NASA