Jak gruba jest lodowa skorupa Europy, księżyca Jowisza?

Należąca do NASA sonda Juno pomogła zmierzyć jak gruba jest lodowa skorupa Europy, jednego z księżyców Jowisza. Badania te pomogą astronomom lepiej zrozumieć ten odległy mroźny świat.

.Sonda Juno dostarczyła nowe dane dotyczące grubości i struktury podpowierzchniowej lodowej skorupy otaczającej księżyc Jowisza, Europę. Korzystając z urządzenia Microwave Radiometer (MWR), w który wyposażony jest pojazd kosmiczny, naukowcy z NASA ustalili, że grubość tej powłoki wynosi średnio około 29 kilometrów w regionie obserwowanym podczas przelotu Juno nad Europą w 2022 roku. Nowe pomiary pozwalają, po raz pierwszy sprostować dotychczasowe modele, które sugerowały, że grubość skorupy lodowej jest różna w różnych miejscach i wynosi od mniej niż kilometra w jednym regionie do kilkudziesięciu kilometrów w innym. Badania zostały opublikowane w czasopiśmie Nature Astronomy.

.Europa, jest nieco mniejsza od ziemskiego Księżyca i zdaniem naukowców, jest jednym z najważniejszych celów badawczych w Układzie Słonecznym, ponieważ mogą na niej panować warunki odpowiednie dla powstania życia. Dotychczasowe obserwacje wskazują, że w znajdującym się pod lodową skorupą, słonym oceanie mogą być obecne składniki niezbędne, aby mogły teoretycznie rozwinąć się organizmy. Analiza różnych cech tej otoczki, w tym jej grubości, pozwala naukowcom lepiej zrozumieć podpowierzchniowe funkcjonowanie księżyca i potencjalnego istnienia środowiska nadającego się do powstania życia.

Chociaż instrument MWR został zaprojektowany do badania atmosfery Jowisza poniżej warstwy chmur, to urządzenie okazało się również przydatne do badania lodowych i wulkanicznych księżyców gazowego olbrzyma.

29 września 2022 r. sonda Juno zbliżyła się na odległość około 360 kilometrów od zamarzniętej powierzchni Europy. Podczas przelotu Microwave Radiometer zebrał dane dotyczące około połowy powierzchni księżyca, zaglądając pod lód, aby zmierzyć jego temperaturę na różnych głębokościach.

„Szacowana grubość 29 mil odnosi się do zimnej, sztywnej, przewodzącej warstwy zewnętrznej skorupy z czystego lodu wodnego. Jeśli istnieje również wewnętrzna, nieco cieplejsza warstwa konwekcyjna, co jest możliwe, całkowita grubość powłoki lodowej byłaby jeszcze większa. Jeśli skorupa zawiera niewielką ilość rozpuszczonej soli, jak sugerują niektóre modele, wówczas nasze szacunki dotyczące grubości skorupy uległyby zmniejszeniu o około 5 kilometrów” – mówi Steve Levin z Jet Propulsion Laboratory NASA.

Jak twierdzą naukowcy, gruba skorupa, na którą wskazują dane z MWR, oznacza dłuższą drogę, jaką tlen i składniki odżywcze musiałyby pokonać z powierzchni Europy do jej wewnętrznego oceanem. Zrozumienie tego procesu może mieć znaczenie dla przyszłych badań dotyczących obecności warunków odpowiednich dla powstania życia.

Nowe dane dostarczają również informacji na temat składu lodu tuż pod powierzchnią Europy. Instrument wykrył obecność „rozpraszaczy” – nieregularności w lodzie przypowierzchniowym, takich jak pęknięcia, pory i puste przestrzenie, które rozpraszały mikrofale emitowane przez instrument odpijające się od lodu. Badacze oszacowali, że średnica tych rozpraszaczy nie przekraczała kilku centymetrów i wydawały się sięgać jedynie kilkudziesięciu metrów pod powierzchnię Europy. Niewielki rozmiar i niewielka głębokość tych formacji, sugerują, że prawdopodobnie nie stanowią one istotnej drogi przemieszczania się tlenu i składników odżywczych z powierzchni Europy do jej słonego oceanu.

.„Grubość powłoki lodowej oraz obecność pęknięć lub porów w jej obrębie stanowią część złożonej układanki, której rozwiązanie pozwoli zrozumieć potencjalną zdolność Europy do podtrzymywania życia” – podsumowuje Scott Bolton z Southwest Research Institute.

Oprac. EG