A Jupiter jeges holdja, az Europa évtizedek óta a tudományos érdeklődés középpontjában áll, mióta a Voyager szondák az 1970-es évek végén először megmutatták különleges felszínét. A kaotikus terep, a mágneses tér anomáliái és a felszínről feltörő vízgejzírek mind arra utalnak, hogy a jégpáncél alatt hatalmas, sós óceán rejtőzik. Sőt, az árapályerők által generált belső súrlódás miatt a kutatók feltételezik, hogy a tengerfenéken hidrotermális források működhetnek, ami egy földönkívüli élet lehetőségét vetíti előre.
Jelenleg két űrszonda is úton van a Jupiter rendszere felé, hogy alaposabban megvizsgálja a holdat. Az ESA JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer) és a NASA Europa Clipper küldetése egyaránt azt hivatott feltárni, hogy az Europa óceánja valóban rejthet-e életet. Ha ezek a szondák potenciális bioszignatúrákat észlelnek, a következő lépés olyan felszíni és mélytengeri robotok indítása lehet, mint a tervezett Europa Lander, amelyek közvetlen mintákat gyűjtenének a jég alól.
Egy friss kutatás azonban rávilágított, hogy a mélyben rejlő víz elérése sokkal nagyobb kihívást jelenthet, mint azt eddig gondoltuk. A Rutgers Egyetem kutatója, Lujendra Ojha vezette csapat számítógépes szimulációkkal modellezte, hogyan viselkedik a felszálló óceánvíz a jégkéreg repedéseiben. Eredményeik, amelyeket a rangos Nature Astronomy folyóiratban publikáltak, alapjaiban rengethetik meg a jövőbeli mintavételezési terveket.
Miért nehéz elérni az óceánt?
A kutatók arra voltak kíváncsiak, hogy a feltételezett repedéseken keresztül valóban eljuthat-e a folyékony víz a mélytengerből a felszínhez közeli sekély tározókba. Ennek teszteléséhez szűk, hasadékszerű képződményeket vizsgáltak, amelyek a kriovulkanizmus során keletkezhetnek, amikor is a víz mozog a jégben, hasonlóan a magmához a Föld köpenyében. A korábbi modellek általában rendezett, lamináris áramlást feltételeztek, ám a Rutgers csapata egy sokkal valósághűbb, turbulens mozgást szimulált.
A szimulációk rámutattak, hogy a felszálló víz rendkívül gyorsan hőt veszít, amint érintkezésbe kerül a hideg jégfallal. Ez a turbulens, örvénylő mozgás drámai mértékben felgyorsítja a hűlési folyamatot, ami jégkristályok szinte azonnali kiválásához vezet. A kicsapódó jégdarabkák pedig rövid időn belül képesek teljesen eltömíteni a szűk járatokat, megakadályozva ezzel, hogy a mélységi víz a felszín közelébe jusson.
Ojha és munkatársai megállapították, hogy a legkedvezőbb esetben is a keskeny repedések mindössze néhány óra alatt befagynak, végleg lezárva a kapcsolatot az óceán és a felszín között. Bár szélesebb járatok elméletileg nagyobb vízmennyiséget szállíthatnának, a turbulencia ezekben az esetekben is rendkívül valószínűtlenné teszi a sikeres feláramlást. Ez azt jelenti, hogy ha vannak is sekély tározók a jégkéregben, azok nagy valószínűséggel helyi olvadásból, nem pedig a mélyből származó vízből keletkeztek.
Milyen hatással van ez a küldetésekre?
Ezek az eredmények komoly következményekkel bírnak az Europa felfedezésére irányuló erőfeszítésekre. A JUICE 2031 júliusára, míg az Europa Clipper 2030 áprilisára érkezik meg a Jupiterhez, hogy részletes felvételeket és spektroszkópiai adatokat gyűjtsön a jégpáncélról és annak összetételéről. Elsődleges feladatuk lesz annak meghatározása, hogy léteznek-e egyáltalán a felszín alatti víztestek, és ha igen, milyen szerkezetűek.
A tanulmány arra figyelmeztet, hogy még ha az űrszondák találnak is ilyen zsebeket, nem biztos, hogy azok mintái reprezentatívak lesznek a mélyóceán összetételére nézve. A jégkéreg sokkal erősebb és zártabb akadályt képezhet az óceán és a felszín között, mint azt korábban feltételezték. Ez alapvetően befolyásolja, hogy egy jövőbeli landernek hol és
© : NASA/Kevin Gill
Forrás: Universetoday.com
