Europa, jeden z najciekawszych księżyców Jowisza, od lat fascynuje naukowców swoim ukrytym pod powierzchnią oceanem. Ta zamarznięta kraina, mimo pozornego bezruchu, okazuje się być dynamicznym światem, w którym zachodzą procesy mogące mieć związek z istnieniem życia. Najnowsze obserwacje wykonane za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) oraz symulacje laboratoryjne rzucają nowe światło na tajemnice tego odległego globu.
Przez wiele lat uważano, że lodowa skorupa Europy to niemal martwa, zamrożona powierzchnia. Tymczasem nowe badania pokazują, że jest ona aktywna i nieustannie się zmienia. W różnych regionach księżyca lód występuje w dwóch postaciach: krystalicznej oraz amorficznej (nieuporządkowanej). Naukowcy zaobserwowali, że formy te mogą przechodzić jedna w drugą – co sugeruje, że na strukturę lodu wpływa zarówno promieniowanie kosmiczne, jak i ciepło z wnętrza Europy.
Na Ziemi lód przyjmuje uporządkowaną, krystaliczną strukturę. Jednak Europa znajduje się w intensywnym polu magnetycznym Jowisza, które bombarduje jej powierzchnię energetycznymi cząstkami. To promieniowanie niszczy regularną strukturę lodu, przekształcając go w formę amorficzną. Teraz naukowcy są przekonani, że na Europie obie formy współistnieją, a ich przejścia są dynamiczne.
Aby lepiej zrozumieć zachowanie lodu w warunkach panujących na Europie, naukowcy z Southwest Research Institute przeprowadzili serię eksperymentów w laboratorium. Odtworzono tam ekstremalne warunki księżyca – niskie temperatury, próżnię i promieniowanie – i obserwowano, jak lód reaguje. Wyniki wykazały, że przejścia między fazą amorficzną a krystaliczną zachodzą szybko i są szczególnie intensywne w regionach zwanych terenami chaosu – czyli obszarach popękanych, nieregularnych, przypominających rozbite płyty lodu.
To właśnie w tych strefach naukowcy dopatrują się śladów aktywności pochodzącej z wnętrza księżyca – a konkretnie z jego oceanicznej głębi. Jednym z najciekawszych takich miejsc jest Tara Regio.
Region Tara Regio przyciąga uwagę badaczy ze względu na obecność krystalicznego lodu na samej powierzchni Europy. Dotychczas sądzono, że tego typu uporządkowany lód znajduje się głębiej, pod cienką warstwą lodu amorficznego. Jego występowanie na wierzchu sugeruje, że miejscowo dochodzi tam do ogrzewania – być może pod wpływem ciepła pochodzącego z wnętrza księżyca.
Ale to nie wszystko. Analiza spektroskopowa ujawniła w Tara Regio obecność związków chemicznych typowych dla środowisk wodnych – takich jak chlorek sodu, dwutlenek węgla oraz nadtlenek wodoru. Ich skład izotopowy – zwłaszcza obecność zarówno węgla-12, jak i cięższego węgla-13 – sugeruje, że nie pochodzą one wyłącznie z procesów, które zachodzą na powierzchni tego lodowego księżyca. Coraz więcej dowodów wskazuje, że substancje te wydostały się na powierzchnię z głębi księżyca, być może przez pęknięcia w lodowej skorupie lub aktywność hydrotermalną na dnie podpowierzchniowego oceanu.
Obecność aktywnej wymiany materii między głębinami a powierzchnią czyni Europę jednym z najbardziej obiecujących miejsc w Układzie Słonecznym do poszukiwań życia poza Ziemią. Szacuje się, że pod 30-kilometrową warstwą lodu znajduje się globalny ocean wody w stanie ciekłym, który może być ogrzewany przez procesy geologiczne i chemiczne – podobne do tych, które zachodzą na dnie oceanów na powierzchni Ziemi, gdzie życie kwitnie mimo tego, iż nie dociera do niego promieniowanie słoneczne.
Dzięki JWST i zaawansowanym eksperymentom, naukowcy zaczynają coraz wyraźniej poznawać dynamikę tego odległego świata. Europa to ewidentnie nie tylko zamarznięta kula lodu, ale być może tętniący wewnętrznym życiem glob, czekający na odkrycie.
Źródło: 1