Jupiters måne Europa är en spännande värld. Det är den jämnaste kroppen i solsystemet och den sjätte största månen i solsystemet, även om den är den minsta av de fyra galileiska månarna. Det mest spännande av allt är Europas hav under jord och potentialen för bebodighet.
Det vetenskapliga samförståndet är att Europa har ett underjordiskt hav under sin exceptionellt släta, isiga yta. Skorpan beräknas vara mellan 10–30 km (6–19 mi) tjock och havet under den kan vara cirka 100 km (60 mi) djup. Om det är sant, är Europas havsvolym ungefär två eller tre gånger volymen av jordens hav.
Europas inre hålls varm genom tidvattenuppvärmning och möjligen genom radioaktivt förfall av element i dess steniga mantel. Men studier visar att radioaktivt förfall inte ensam räcker för att producera värmen i Europa. Oavsett vilken exakt värmekällan är, räcker det för att skapa underjordiska havet.
Det är troligtvis ett saltvattenshav, som är viktigt för att kunna leva. Ursprungligen trodde forskare att saltigheten kom från magnesiumklorid, som i princip är Epsom-salter. Men en ny studie från forskare vid Caltech / JPL visar att det kanske inte är magnesiumklorid, utan snarare natriumklorid, samma typ av salt som gör jordens hav salt.
Den nya studien heter "Sodium chloride on the Europas yta" och publiceras i 12 juni-utgåvan av Science Advances. Författarna är Samantha Trumbo, Michael Brown och Kevin Hand. Trumbo är huvudförfattaren till tidningen.
Upptäckten kommer från Hubble observationer av Europas yta. Det finns gulaktiga områden på månens yta som hittills har förblivit lite mystiska.
Europas yta är ett geologiskt ungt isigt skal. Så allt som finns på ytan kommer troligen från havet under. Det, och sprickorna och sprickorna i det isiga skalet, är det som har fått forskare att tro att det finns ett hav där. Ett hav som är rikt på sulfatsalter.
Men nya spektraldata från Keck-observatoriet antydde att salterna på ytan inte var magnesiumsulfater. Absorptionslinjer som indikerar närvaron av magnesiumsulfater var frånvarande i Keck-data. Dessa typer av salter har mycket distinkta absorptionslinjer och de var bara inte där. Forskare trodde att de kanske ser natriumklorid på ytan, men problemet är att natriumklorid inte gör att det är känt i infraröd.
"Vi trodde att vi kunde se natriumklorider, men de är i grund och botten oöverträffade i ett infrarött spektrum," säger Mike Brown, Richard och Barbara Rosenberg professor i planetary astronomy på Caltech och medförfattare till Vetenskapliga framsteg papper.
Men en kollega till Browns, och eventuellt medförfattare till den nya artikeln, hade en inblick i problemet.
"Natriumklorid är lite som osynligt bläck ..."
Kevin Hand, JPL, medförfattare.
Hans namn är Kevin Hand, från JPL. Han hade bestrålat havssalt i ett laboratorium, under Europa-liknande förhållanden. Han fann att efter bestrålning visade sig natriumklorid sig i synligt ljus, genom att ändra färg. Färgen det förändrats till? Du gissade det: gult. Precis som i den gula regionen på Europas yta, med namnet Tara Regio.
”Natriumklorid är lite som osynligt bläck på Europas yta. Innan bestrålning kan du inte säga att det finns där, men efter bestrålning hoppar färgen direkt ut mot dig, säger Hand, forskare på JPL och medförfattare till Vetenskapliga framsteg papper.
”Ingen har tagit synliga våglängdsspektra i Europa förut med den här typen av rumslig och spektral upplösning. De Galileo rymdskepp hade inte en synlig spektrometer. Det hade bara en nära-infraröd spektrometer, säger Caltech doktorand Samantha Trumbo, huvudförfattaren till uppsatsen.
Forskarnas trio vände sig sedan till Hubble Space Telescope för att främja idén. De pekade Hubble mot Europa och fann en absorptionslinje i det synliga spektrumet som perfekt matchade det bestrålade saltet. Detta bekräftade närvaron av bestrålad natriumklorid på Europa. Och den sannolika källan för det är havets underjordiska mark.
"Vi har haft förmågan att göra denna analys med Hubble Space Telescope under de senaste 20 åren," säger Brown. "Det är bara så att ingen tänkte titta."
Detta är ett starkt bevis till stöd för ett hav under jord med natriumklorid som jordens hav. Men det är inte en slamdunk. Det kan vara ett bevis på olika material i den isiga skorpan.
I vilket fall som helst presenterar studien mer intriger kring Europa.
Som författarna säger i slutet av sin tidning, "Oavsett om den observerade NaCl direkt hänför sig till havets sammansättning, garanterar dess närvaro en omvärdering av vår förståelse av Europas geokemi."
Om saltet i havet är magnesiumsulfat, kan det ha lakats ut i havet från klipporna på havsbotten. Men om det är natriumklorid, är det en annan historia.
"Magnesiumsulfat skulle helt enkelt ha läckt ut i havet från stenar på havsbotten, men natriumklorid kan tyda på att havsbotten är hydrotermiskt aktiv," säger Trumbo. "Det skulle betyda att Europa är en mer geologiskt intressant planetkropp än tidigare trott."
Avfyra raketerna. Låt oss gå och ta reda på det!
Källor:
- Pressmeddelande: Bordssaltförening spottat på Europa
- Forskningsdokument: Natriumklorid på ytan av Europa
- Space Magazine: En kärnkraftsdriven tunnelrobot som kan leta efter livet på Europa
