No pirmā acu uzmetiena Jupitera pavadonis Eiropa nešķiet ļoti līdzīgs Zemei. Tas ir mēness, nevis planēta, un to klāj ledus. Bet tai ir viena svarīga kopīga iezīme ar Zemi: silts, sāļš okeāns.
Tagad ir vēl vairāk pierādījumu tam, ka Eiropas zemūdens okeāns ir apdzīvojams.
NASA zinātnieki ir izstrādājuši jaunu modeli, kas atbalsta Eiropas spēju uzturēt dzīvību. Viņi prezentēja savus darbus 2020 Goldšmita konference , ikgadējā konference par ģeoķīmiju un līdzīgām tēmām. To ir izstrādājusi Eiropas Ģeoķīmijas asociācija un Ģeoķīmijas biedrība.
'Mēs uzskatām, ka šis okeāns varētu būt diezgan apdzīvojams visu mūžu.'
M. Melwani Daswani, galvenais autors, JPL.
Darba nosaukums ir ' Gaistošo vielu evolūcija no Eiropas iekšpuses tās okeānā ”. Autori ir M. Melwani Daswani un S. D. Vance no Reaktīvās dzinējspēka laboratorijas. Viņu darbs vēl nav recenzēts.
Eiropa ir viens no Jupitera Galilejas pavadoņiem, mazākais no četriem. Tās brāļi Ganimēds un Kalisto var arī mitināt zemūdens okeānus, savukārt ceturtais pavadonis Io to nedara.
Eiropas okeāns ir aprakts zem sasalušas garozas, kuras biezums ir aptuveni 10–30 km (6–19 jūdzes), un zem tā ir šķidrs okeāns, kas var būt 100 km (62 jūdzes) biezs. Iespējamais šī šķidruma siltuma avots ir paisuma un paisuma izliekums Jupitera milzīgās masas dēļ un Eiropas orbitālās rezonanses ar citiem Galilejas pavadoņiem. Pierādījumi par šo okeānu sniedzas līdz pat Voyager un Galileo kosmosa kuģiem.
Šajos mākslinieka zīmējumos ir attēloti divi piedāvātie Eiropas apakšzemes struktūras modeļi. Virsmas ģeoloģiskās iezīmes, kas attēlotas ar NASA Galileo kosmosa kuģa cietvielu attēlveidošanas (SSI) sistēmu, var būt izskaidrojamas vai nu ar silta, konvektējoša ledus slāņa esamību, kas atrodas vairākus kilometrus zem aukstas, trauslas virsmas ledus garozas (top modelis). ), vai ar šķidra ūdens slāni, kura iespējamais dziļums pārsniedz 100 kilometrus (apakšējais modelis). Ja 100 kilometrus (60 jūdzes) dziļš okeāns pastāvētu zem 15 km (10 jūdzes) biezas Eiropas ledus garozas, tas būtu 10 reizes dziļāks nekā jebkurš Zemes okeāns un tajā būtu divreiz vairāk ūdens nekā Zemes okeānos un upēs kopā. Attēls: NASA/JPL.
Šis jaunais pētījums, kas tika prezentēts Goldšmita konferencē, liecina, ka šis zemūdens okeāns veidojies endogēni. Tas nozīmē, ka tas veidojas, sadaloties ūdeni saturošiem minerāliem plūdmaiņu spēku vai radioaktīvās sabrukšanas rezultātā. Tas ir pretstatā tādam eksogēnam okeānam kā Zeme, kuru, iespējams, uz Zemi nogādāja komētas un/vai asteroīdi.
Šis darbs galvenokārt ir balstīts uz datiem no Galileo misijas, kas ieradās Jupiterā 1995. gadā. Galileo veica virkni Jupitera un dažu tā pavadoņu orbītu, un misija beidzās, kad 2003. gadā tas tika deorbitēts uz Jupiteru. Taču attēli lomu spēlēja arī Habla kosmiskais teleskops.
Tikko atkārtoti apstrādātajos Galileo Eiropas virsmas attēlos redzamas detaļas, kas ir redzamas Mēness ledainās virsmas daudzveidībā. Šajā apgabala, ko sauc par haosa pāreju, attēlā redzami bloki, kas ir pārvietojušies, un izciļņi, kas, iespējams, ir saistīti ar to, kā garoza plīst no Jupitera gravitācijas spēka. Attēla autoritāte: NASA/JPL-Caltech/SETI institūts
'Mēs varējām modelēt kodola, silikāta slāņa un okeāna sastāvu un fizikālās īpašības,' sacīja vadošais autors Daswani. preses relīze . 'Mēs atklājam, ka dažādi minerāli zaudē ūdeni un gaistošas vielas dažādos dziļumos un temperatūrās. Mēs saskaitījām šīs gaistošās vielas, kuras, kā tiek lēsts, ir pazudušas no iekšpuses, un atklājām, ka tās atbilst pašreizējā okeāna prognozētajai masai, kas nozīmē, ka tās, iespējams, atrodas okeānā.
Lai gan daudzi pētnieki domā, ka plūdmaiņu izliekums ir atbildīgs par sildīšanu, arī radioaktīvai sabrukšanai var būt nozīme. Bet neatkarīgi no avota, pieaugot karstumam un spiedienam Eiropā, ūdeni saturošie minerāli sadalījās un atbrīvoja šo ūdeni.
Daži zinātniskie uzskati saka, ka ūdens varētu būt pārāk skābs dzīvībai, kā mēs to zinām, jo ir augstāka kalcija, sulfāta un oglekļa dioksīda koncentrācija. Taču šī jaunā modelēšana liecina, ka tas bija īslaicīgi, un laika gaitā okeāns kļuva bagāts ar hlorīdu.
'Eiropa ir viena no mūsu labākajām iespējām atrast dzīvību mūsu Saules sistēmā.'
M. MELVANI DASVANI, GALVENAIS AUTORS, JPL.
'Patiesi tika uzskatīts, ka šis okeāns joprojām varētu būt diezgan sērs,' sacīja Dasvani, 'taču mūsu simulācijas kopā ar Habla kosmiskā teleskopa datiem parāda hlorīds uz Eiropas virsmas , liecina, ka ūdens, visticamāk, kļuva bagāts ar hlorīdu. Citiem vārdiem sakot, tā sastāvs vairāk līdzinājās okeāniem uz Zemes. Mēs uzskatām, ka šis okeāns varētu būt diezgan apdzīvojams.
Mākslinieka ideja par Europa Clipper misiju. NASA plāno uzsākt šo misiju 2020. gados. Pateicība: NASA/JPL
Apdzīvojama ir viena lieta, bet apdzīvota ir cita. Un tāpēc tik daudz tiek domāts par misiju uz Eiropu, lai turpinātu izmeklēšanu.
“Eiropa ir viena no mūsu labākajām iespējām atrast dzīvību mūsu Saules sistēmā. NASA Europa Clipper misija sāksies dažu nākamo gadu laikā, un tāpēc mūsu darba mērķis ir sagatavoties misijai, kas pētīs Eiropas apdzīvojamību,' sacīja Dasvani. 'Mūsu modeļi liek mums domāt, ka okeāni citos pavadoņos, piemēram, Eiropas kaimiņos Ganimēds , un Saturna mēness Titāns , var būt arī veidojušies līdzīgos procesos. Tomēr mums joprojām ir jāsaprot vairāki punkti, piemēram, kā šķidrumi migrē cauri Eiropas akmeņainajam interjeram.
'...kādu uzticamu elektronu plūsmu varētu izmantot svešā dzīvība, lai darbinātu sevi aukstā, tumšā dziļumā?'
Stīvs Mojzsis, Kolorādo universitātes ģeoloģijas profesors.
Apdzīvojamības jautājums var attiekties uz vienu jautājumu. Un uz to var atbildēt, tikai nosūtot kosmosa kuģi uz Mēnesi. Paziņojumā presei Stīvs Mojzsis, Kolorādo Universitātes ģeoloģijas profesors, šo jautājumu precizēja kā neatkarīgs komentētājs, kas nav iesaistīts pētījumā.
'Ilgstošs jautājums par to, vai 'apsegtā okeāna' pasaule, piemēram, Eiropa, varētu būt apdzīvojama, ir saistīta ar to, vai tā var uzturēt elektronu plūsmu, kas varētu nodrošināt dzīvībai nepieciešamo enerģiju. Joprojām nav skaidrs, vai šādi ledus pavadoņi kādreiz varētu radīt pietiekami daudz siltuma, lai izkausētu akmeņus; Šajos ķermeņos noteikti notiek interesanta ķīmija, bet kādu uzticamu elektronu plūsmu varētu izmantot svešā dzīvība, lai darbinātu sevi aukstā, tumšā dziļumā? Galvenais aspekts, kas padara pasauli “apdzīvojamu”, ir raksturīga spēja uzturēt šos ķīmiskos līdzsvara traucējumus. Iespējams, ka ledus pavadoņiem trūkst šīs spējas, tāpēc tas ir jāpārbauda jebkurā turpmākajā misijā uz Eiropu.
Eiropas virsma ir vēsa vieta. Vidējā temperatūra pie ekvatora ir aptuveni 110 K (-160 °C;? 260 °F) un tikai aptuveni 50 K (-220 °C; -370 °F) polios. Tas nozīmē, ka tā virsma ir tikpat cieta kā akmens. Bet, lai gan zinātnieki zina, ka zemūdens okeāns ir silts, viņi nezina tā temperatūru.
Vēl viens atkārtoti apstrādāts Galileo attēls. Šis ir apgabals, ko sauc par krusteniskām joslām, un tajā ir redzamas izciļņas, kas var veidoties, kad plaisa virsmā atkārtoti atveras un aizveras. Turpretim šeit redzamās gludās joslas veidojas vietā, kur plaisa turpina dalīties horizontāli, veidojot lielus, platus, salīdzinoši plakanus elementus. Attēla autoritāte: NASA/JPL-Caltech/SETI institūts
Šobrīd mums ir tikai aizraujoša Eiropas okeāna dabas garša. Laika gaitā būs vairāk pētījumu un vairāk modelēšanas un simulācijas, un šis darbs ir nepieciešams. Bet tikai misija uz Mēnesi var īsti atbildēt uz mūsu jautājumiem. (Un tas, iespējams, radīs vēl dažus jautājumus.)
Lai gan Europa Clipper būs tikai orbīta, citas konceptuālās misijas iet tālāk. Viena koncepcija prasa a ar kodolenerģiju darbināms tuneļu robots lai tiktu cauri ledum un pētītu pašu okeānu. Cits ieteica urbšanās pa ledu ar lāzeriem lai tiktu pie okeāna. Bet šīs idejas pagaidām ir izdomātas un saskarties ar daudziem šķēršļiem .
Mēs paļausimies uz Clipper, lai atbildētu uz mūsu jautājumiem par Eiropu un tās okeānu. Un diemžēl mums tas būs jāgaida daži gadi.
