Afbeelding tegoed: NASA
Een nieuwe studie van Jupiter's maan Europa kan helpen verklaren hoe gigantische ijskoepels zich op het oppervlak kunnen vormen; plaatsen die leven zouden kunnen bevatten. De studie voorspelt dat onzuiverheden in het water, zoals zout of zwavelzuur, het mechanisme zouden kunnen zijn waardoor ijsklodders omhoog kunnen worden geduwd door de 13 km dikke ijslaag die een wateroceaan bedekt. Deze klodders kunnen microben bevatten die in de oceaan leefden en ze zouden veel toegankelijker zijn voor een lander dan te proberen de ijzige schaal van de maan te doorboren.
Een nieuwe studie van de Universiteit van Colorado in Boulder naar de maan Europa van Jupiter kan wellicht de oorsprong verklaren van de gigantische ijskoepels die het oppervlak ervan doordringen en de implicaties voor het ontdekken van bewijs van vroegere of huidige levensvormen daar.
Universitair docent Robert Pappalardo en doctoraatsstudent Amy Barr dachten eerder dat de mysterieuze koepels kunnen worden gevormd door ijsklodders uit de binnenkant van de bevroren schaal die omhoog werden geduwd door thermische opwelling van warmer ijs eronder. Europa zou een oceaan hebben onder zijn ijzige oppervlak.
Maar de wetenschappers denken nu dat de koepelcreatie ook kleine hoeveelheden onzuiverheden vereist, zoals natriumchloride of zwavelzuur. Deze verbindingen zijn in feite het equivalent van tafelzout of batterijzuur en smelten ijs bij lage temperaturen, waardoor warmere, ongerepte klodders ijs het ijzige oppervlak op sommige plaatsen omhoog kunnen duwen, waardoor de koepels ontstaan.
"We proberen al een tijdje te begrijpen hoe deze ijsklodders door de bevroren schil van Europa kunnen dringen, die waarschijnlijk ongeveer 21 kilometer dik is," zei Pappalardo van de afdeling astrofysische en planetaire wetenschappen. "Onze modellen laten nu zien dat een combinatie van opwekkend warm ijs in de binnenkant van de bevroren schaal, gecombineerd met kleine hoeveelheden onzuiverheden zoals natriumchloride of zwavelzuur, voldoende kracht zou geven om deze koepels te vormen."
Een paper over dit onderwerp, mede geschreven door Pappalardo en Barr, werd gepresenteerd tijdens de jaarlijkse Division of Planetary Sciences Meeting van 2 tot en met 6 september in Monterey, Californië. DPS is een tak van de American Astronomical Society. Het vergaderschema is beschikbaar op http://dps03.arc.nasa.gov/administrative/schedule/index.html.
Europa lijkt een sterke getijdenwerking te hebben terwijl het elliptisch om Jupiter draait - sterk genoeg "om in de maan te knijpen" en het interieur te verwarmen, zei Pappalardo. 'Warme ijsklodders stijgen omhoog door de ijsschaal naar het koudere oppervlak en smelten zoutere gebieden op hun pad. De minder dichte klodders kunnen helemaal naar de oppervlakte blijven stijgen om de waargenomen koepels te creëren. ”
De koepels zijn enorm - sommige meer dan vier mijl in diameter en 300 voet hoog - en zijn te vinden in clusters op het oppervlak van Europa, zei Barr, die veel van de modellen heeft gemaakt. “We zijn enthousiast over ons onderzoek, omdat we denken dat het nu mogelijk is dat elk huidig of vorig leven of zelfs maar de chemie van de oceaan naar de oppervlakte wordt getild en deze koepels vormt. Het lijkt in wezen op een lift voor microben. '
Barr vergeleek de opwelling van warmer ijs van de binnenste schelp naar het oppervlak met een pot kokende spaghettisaus. 'De brander onder de pan stuurt de heetste saus naar boven, waardoor de belletjes aan de oppervlakte ontstaan', zei ze. "Het probleem is dat de ijzige huid van Europa zo koud en hard is als een steen."
Het idee dat kleine hoeveelheden zout of zwavelzuur zouden kunnen helpen om de koepels van Europa te creëren, was die van Pappalardo, die op de hoogte was van vergelijkbare koepels op aarde die zich vormen in bosjes in droge gebieden. Op aarde is het zout dat voldoende drijfvermogen heeft om door scheuren en spleten in rotsformaties omhoog te bewegen om koepelclusters aan de oppervlakte te vormen.
"Bovendien lijken infrarood- en kleurenbeelden die Europa heeft gemaakt door NASA's Galileo-ruimtevaartuig, erop te wijzen dat een deel van het ijs op het oppervlak van deze koepels is vervuild. Onzuiverheden die aan de oppervlakte te zien zijn, zijn aanwijzingen voor de interne samenstelling van de Joviaanse maan, die vertelt over een zoute ijsschelp, 'zei hij.
"Het oppervlak van Europa wordt constant gestraald door straling van Jupiter, wat waarschijnlijk elk leven op het oppervlak van de maan uitsluit", zei Barr. 'Maar een ruimtevaartuig kan mogelijk tekenen van microben net onder de oppervlakte detecteren.'
Zowel Pappalardo als Barr zijn ook aangesloten bij CU-Boulder's Laboratory for Atmospheric and Space Physics. Het project werd gefinancierd door NASA's Exobiology Program en Graduate Student Research Program.
Pappalardo was onlangs lid van een panel van de National Research Council dat bevestigde dat een ruimtevaartuig het komende decennium moet worden gelanceerd met het doel Europa te cirkelen. Hij maakt momenteel deel uit van een NASA-team dat doelen ontwikkelt voor de Jupiter Icy Moons Orbiter-missie.
De wetenschappelijke doelstellingen van de missie omvatten waarschijnlijk het bevestigen van de aanwezigheid van een oceaan in Europa, het op afstand meten van de samenstelling van het oppervlak en het verkennen van mogelijke landingsplaatsen voor een vervolglandingsmissie.
Oorspronkelijke bron: University of Colorado at Boulder Press Release
