Bildkredit: NASA
En ny studie av Jupiters måne Europa kan hjälpa till att förklara hur jätte iskupoler kan bildas på dess yta; platser som kan innehålla liv. Studien förutspår att föroreningar i vattnet, som salt eller svavelsyra, kan vara den mekanism som gör det möjligt att skubba isar genom den 13 km tjocka isisen som täcker ett vattenhav. Dessa klumpar kan innehålla mikrober som bodde inne i havet och de skulle vara mycket mer tillgängliga för en lander än att försöka genomborra månens isiga skal.
Ett nytt universitet i Colorado vid Boulder-studie av Jupiters måne-Europa kan hjälpa till att förklara ursprunget till de jätte iskupolerna som peppar på ytan och konsekvenserna för att upptäcka bevis på tidigare eller nuvarande livsformer där.
Lektor Robert Pappalardo och doktorand Amy Barr trodde tidigare att de mystiska kupolerna kan bildas av isblåsningar från det inre av det frysta skalet som pressades uppåt genom termisk uppvärmning från varmare is under. Europa tros ha en hav under sin isiga yta.
Men forskarna tror nu att kupolen skapas också kräver små mängder föroreningar, såsom natriumklorid eller svavelsyra. I grund och botten motsvarar bordsalt eller batterisyra, smälter dessa föreningar is vid låga temperaturer, vilket möjliggör varmare, mer orörda isblåsningar för att tvinga den iskalla ytan upp på platser, vilket skapar kupoler.
"Vi har försökt under en tid att förstå hur dessa isblåsningar kan pressa upp genom det frusna skalet i Europa, som troligen är cirka 13 mil tjockt," sade Pappalardo från avdelningen för astrofysiska och planetariska vetenskaper. "Våra modeller visar nu att en kombination av uppvärmning av varm is i det frysta skalets inre, i kombination med små mängder föroreningar som natriumklorid eller svavelsyra, skulle ge tillräckligt med en kraft för att bilda dessa kupoler."
Ett papper om ämnet medförfattare av Pappalardo och Barr presenterades vid det årliga mötet för planetary Sciences som hölls 2 september till 6 september i Monterey, Kalifornien DPS är en arm av American Astronomical Society. Mötesplanen finns tillgänglig på http://dps03.arc.nasa.gov/administrative/schedule/index.html.
Europa verkar ha stark tidvattenshandling när den elliptiskt kretsar runt Jupiter - tillräckligt stark "för att pressa månen" och värma dess inre, sade Pappalardo. ”Varma isblåsningar stiger uppåt genom isskalet mot den kallare ytan och smälter ut saltare regioner i deras väg. De mindre täta klumparna kan fortsätta stiga hela vägen till ytan för att skapa de observerade kupolerna. ”
Kupolerna är enorma - några mer än fyra mil i diameter och 300 fot höga - och finns i kluster på Europas yta, sa Barr, som gjorde mycket av modelleringen. ”Vi är glada över vår forskning, eftersom vi tror att det nu är möjligt att allt nuvarande eller tidigare liv eller till och med bara havets kemi kan lyfta upp till ytan och bilda dessa kupoler. Det skulle i princip vara som en hissresa för mikrober. ”
Barr jämförde uppvärmningen av varmare is från det inre isskalet till dess yta med en kruka med kokande spagettisås. "Brännaren under pannan skickar den hetaste såsen till toppen och skapar bubblorna vid ytan," sade hon. "Problemet är Europas isiga hud som är så kall och lika hård som en sten."
Tanken på att antingen små mängder salt eller svavelsyra kan hjälpa till att skapa Europas kupoler var Pappalardos, som visste om liknande kupoler på jorden som bildas i klumpar i torra regioner. På jorden är det salt som är flytande nog för att röra sig upp genom sprickor och sprickor i bergformationer för att bilda kuppelkluster vid ytan.
”Dessutom verkar infraröda bilder och färgbilder tagna av Europa av NASA: s Galileo-rymdskepp tyder på att en del av isen på ytan av dessa kupoler är förorenad. Föroreningar som ses vid ytan är ledtrådar till den joviska månens inre sammansättning och berättar om ett salt isskal, sade han.
"Europas yta sprängs ständigt av strålning från Jupiter, vilket sannolikt utesluter allt liv på månens yta," sade Barr. "Men ett rymdskepp kan kanske upptäcka tecken på mikrober precis under ytan."
Både Pappalardo och Barr är också anslutna till CU-Boulders laboratorium för atmosfärs- och rymdfysik. Projektet finansierades av NASA: s exobiologiprogram och forskarprogram för forskarstuderande.
Pappalardo tjänstgjorde nyligen i en nationell forskningsrådspanel som bekräftade att ett rymdskepp bör lanseras under det kommande decenniet med målet att kretsa runt Europa. Han är för närvarande en del av ett NASA-team som utvecklar mål för Jupiter Icy Moons Orbiter-uppdraget.
De vetenskapliga målen för uppdraget kommer antagligen att innehålla bekräftelse av närvaron av ett hav i Europa, fjärrmätning av ytans sammansättning och utkikning av potentiella landningsplatser för ett uppföljande landningsuppdrag.
Originalkälla: University of Colorado at Boulder Press Release
