Jupitrov mjesec Europa je najglatkiji čvrsti objekt u Sunčevom sustavu, zahvaljujući svojoj debeloj ledenoj kori. No, čini se da ispod svoje glatke vanjštine, taj četvrti po veličini Jupiterov mjesec krije tajne, odnosno dubok, slani ocean s intrigantnim potencijalom za vanzemaljski život.
ESA i NASA šalju dvije nove sonde
Navedeni ocean čini Europu glavnom metom za znanstvena istraživanja, uključujući dvije odvojene orbitalne misije koje će se lansirati prema Jupiteru tijekom sljedeće dvije godine. ESA-in Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) trebao bi biti lansiran u travnju 2023., započinjući svoje putovanje kako bi proučavao Jupiterova tri velika mjeseca s oceanima: Ganimed, Kalisto i Europa. Krajem 2024. NASA planira lansirati svoj orbiter Europa Clipper, koji će obaviti gotovo 50 bliskih preleta kako bi istražio potencijalnu nastanjivost Mjeseca. Prema autorima nove studije, moglo bi se čak moći precizno izmjeriti koliko brzo se ledena kora Europe okreće.
Iako će trebati nekoliko godina da obje sonde stignu do odredišta, znanstvenici već bacaju svjetlo na Europu na druge načine, skupljajući uvide iz promatranja teleskopa, prethodnih preleta sondi, laboratorijskih eksperimenata te računalnih simulacija.
Korišteenje superračunala za rješavanje manje poznatog misterija Europe
U novoj studiji, koja je objavljena u znanstvenom časopisu JGR Planets, znanstvenici iz NASA-inog Laboratorija za mlazni pogon (JPL) na Kalifornijskom institutu za tehnologiju (Caltech) u SAD-u i Sveučilišta Hokkaido u Japanu, upotrijebili su NASA-ina superračunala kako bi ispitali manje poznatu neobičnost Europe - zašto se njezina ledena kora okreće brže od njezine unutrašnjosti?
Prema njihovom istraživanju, neusklađena rotacija površine mogla bi biti uzrokovana oceanskim strujama ispod površine koje ledenu koru guraju odozdo. Riječ je o velikom otkriću, objašnjava Hamish Hay, glavni autor i znanstvenik JPL-a, trenutno na Sveučilištu Oxford. Isto tako, to je otkriće koje bi moglo ponuditi nove tragove o tome što se događa ispod Europine ledene kore.
Prije toga se kroz laboratorijske eksperimente i modeliranje znalo da zagrijavanje i hlađenje ispodpovršinskog oceana Europe može pokretati struje. Sada naši rezultati naglašavaju vezu između oceana i rotacije leden kore, koja nikada prije nije razmatrana, naglašava Hay.
Europina ledena kora
Ledena kora pluta na spomenutom oceanu, tako da se može okretati neovisno o ostatku mjeseca, uključujući i sam ocean, stjenovitu unutrašnjost te metalnu jezgru. Znanstvenici su to dugo sumnjali na to, ali sile koje pokreću rotaciju kore dosad su bile misterij.
Europa je izložena plimnom savijanju Jupitera, koji svojom snažnom gravitacijskom silom izobličuje taj mjesec. To zauzvrat uzrokuje pukotine u ledenoj kori Europe i vjerojatno stvara dio topline njezinog plašta i jezgre. Zajedno s toplinskom energijom oslobođenom radioaktivnim raspadom, smatra se da se ova toplina iz unutrašnjosti Europe diže kroz ocean prema smrznutoj površini poput posude s vodom koja se zagrijava na štednjaku.
U kombinaciji s rotacijom Europe i drugim čimbenicima, taj okomiti temperaturni gradijent trebao bi potaknuti neke prilično snažne oceanske struje, a prema procjenama u studiji, te bi struje mogle biti dovoljno snažne da pomaknu globalnu ledenu koru koja se nalazi iznad. Nitko ne zna točno koliko je debela ledena kora Europe, ali procjene se kreću od oko 15 do 25 kilometara.
Otpor kao ključ simulacija
Kao što je spomenuto, znanstvenici su koristili NASA-ina superračunala za izradu složenih simulacija oceana Europe, posuđujući tehnike koje su korištene za modeliranje oceana na Zemlji. Ti modeli omogućuju im da dublje zavire u detalje cirkulacije vode na Europi, uključujući kako na te obrasce utječu zagrijavanje i hlađenje oceana.
Ključ usredotočenosti studije bio je otpor, odnosno vodoravna sila oceana koja gura led iznad sebe. Uračunavanjem otpora u svoje simulacije, znanstvenici su otkrili da neke brže struje mogu proizvesti dovoljno otpora da ubrzaju ili uspore rotaciju ledene kore Europe. Iako taj učinak ovisi o brzini struje, znanstvenici primjećuju da unutarnje zagrijavanje Europe može varirati tijekom vremena. To bi moglo dovesti do odgovarajuće varijacije u brzini oceanskih struja, uzrokujući zauzvrat bržu ili sporiju rotaciju ledene kore.
Istraživanje primjenjivo i na druge svjetove
Osim što nam pomaže razumjeti Europu, ovo se istraživanje može primijeniti i na druge oceanske svjetove, ističu istraživači, gdje površinske značajke mogu ponuditi naznake o vodama skrivenim ispod.
Sada kada znamo o potencijalnom spajanju unutarnjih oceana s površinama tih tijela, mogli bismo saznati više o njihovoj geološkoj povijesti, kao i onoj Europe, kaže Hay.
Izvor: Science Alert
