ОСТИН, Тексас (KXAN) – Външният слой на една от луните на Юпитер, Европа, е твърд лед и сериозни доказателства подкрепят потъващ океан отдолу.
Ново изследване от Тексаския университет в Остин показва как кислородът може да намери своя път в океана – предоставяне на връзка към възможността за извънземен живот там.
Изследователите предполагат, че химичните елементи могат да бъдат транспортирани през леда чрез оттичане на солена вода чрез образуването на хаотични терени, планетарна зона с групи от хребети, пукнатини и равнини.
Те открили, че тази саламура или солена вода се просмуква през лед с дебелина от 10 до 15 мили в тези канали. Това е механизъм, който може да достави значителни количества кислород във вътрешния океан, според водещия изследовател Марк Хесе, професор в Училището по геонауки и катедрата по геоложки науки на UT.
Според Стивън Ванс, изследовател в лабораторията за реактивни двигатели на НАСА, или JPL, и ръководител на групата, количеството кислород, което се насочва към океана на Европа, може да бъде сравнимо с количеството кислород в океана на Земята. от неговата група по планетарни вътрешни работи и геофизика.
„И разбира се, на Земята знаем, че рибите могат да плуват в океана и да филтрират кислорода от водата“, каза Стивън Ванс. „Така че е лесно да си представим, просто по аналогия със Земята, че микробите плуват наоколо и имат дълго време да се развият… по същия начин, по който организмите са еволюирали на Земята“.
Това изследване е първата количествена оценка на процеса на транспортиране на кислород през тези малки канали, наречени “пренос на окислители чрез миграция на пореста саламура”. Изследователският екип изложи три условия, които биха направили този процес възможен, според Хесе.
- Има ли големи количества разтопена вода на повърхността на леда?
- Могат ли саламурите или солената вода постепенно да проникнат през леда преди повторно замразяване?
- Саламурите транспортират ли оксиданти от повърхността, преди да се транспортират заедно през леда?
Това изследване показва, че всички тези отговори могат да бъдат „да“.
Ученето
Според проучването хаотичните терени покриват около една четвърт от европейската повърхност и изискват образуването на големи обеми саламура. Хесе каза на KXAN на Nexstar, че въпреки ниските температури на повърхността, които са около 100 Келвина или -279,67 Фаренхайт, няколко характеристики на повърхността му показват изискването за топене близо до повърхността.
Намерени са доказателства при наблюдения на облъчен натриев хлорид, който може да се види като оранжево-кафяв цвят на повърхността. Според Хесе и неговия екип от изследователи, веществото вероятно произхожда от Луната и е било изложено на повърхността.
За да текат тези саламури, е вероятно подлежащият лед частично да се разтопи. Това се дължи на образуването на хаотични терени върху диапирови възвишения или ниски топографски куполи, създадени от проникването на припокриващ се лед. Това води до правдоподобно обяснение, че в подлежащия лед има количества течно стопяване, установиха изследователите.
Дренажът на саламите, генерирани по време на образуването на хаотични терени, предоставя възможен сценарий за това как кислородът може да се движи през леда и във вътрешния океан на Европа. Ако кислородът може да достигне до океана, Европа може да има потенциал да поддържа живот, според това изследване.
Защо Европа?
Животът на Земята не може да съществува без вода. Хората са се чудили дали съществуват водни тела на други планети, но учените са отговорили с почти сигурност благодарение на наземните телескопи на Земята и космическите телескопи. А ледените луни на големи планети, като Европа, вероятно имат големи вечни океани.
„За търсенето на живот на други планети, първата стъпка е търсенето на вода и кислород“, каза Хесе. „След като имате [those] въпросът е: „Може ли да има живот в тези океани?“
Учените са почти сигурни, че под леда на Европа се крие солен океан, който има потенциала да задържа два пъти повече вода от всички земни океани, според НАСА.
Животът изисква три основни нужди: течна вода, източник на енергия и органични съединения. Европа може да има и трите, а нейният океан може да е съществувал за цялата Слънчева система, достатъчно дълго, за да може животът да се развие там, според НАСА. Това прави Европа основен кандидат за учени в търсенето на извънземен живот.
Можете да видите 3D модел на Европа и да научите повече тук.
Резултати от симулацията
Екипът от изследователи, включително тези в UT, са отговорни за първата базирана на физика компютърна симулация на този транспорт на кислород. Ето какво откриха:
Моделът показва, че водата тече надолу през външния лед и носи оксиданти в сферични „вълни на порьозност“ или импулси на стопяване. Моделът изчислява, че 86% от оксидантите под хаотичния терен могат да се преместят във вътрешния океан.
Симулацията показа, че оттичането на водата е достатъчно бързо, за да се избегне повторно замръзване въпреки изключително ниските повърхностни температури. Това означава, че значителна част от водата и кислорода на повърхността преминават през хаотичните терени и се озовават в течния океан.
Мисия Европа Клипър
Стартирайки през октомври 2024 г., космическият кораб Europa Clipper ще пътува до Европа и ще определи дали има места под ледената обвивка на Европа, които биха могли да поддържат живот.
Въпреки че това не е мисия за откриване на живот, тя ще измерва дали съставките на живота присъстват. Космическият кораб ще обикаля около Юпитер, създавайки възможност за извършване на близо 50 обиколки на Европа на различни места за период от пет години и половина.
Космическият кораб Europa Clipper ще бъде най-големият космически кораб на НАСА, предназначен за планетарна мисия. Космическият кораб ще бъде около 16 фута висок и над 100 фута дълъг, когато има слънчеви панели разперени отстрани като крила.
Космическият кораб ще се състои от 10 инструмента, три от които имат корени в Тексас, според Ванс.
Europa-UVS е първият научен инструмент, завършен за тази мисия и е разработен от екип от Югозападния изследователски институт в Сан Антонио. Инструментът ще се използва за търсене над повърхността на Европа за следи от струи или водни пари, излизащи от повърхността.
„„Може ли да има живот?“ е първият въпрос. Това, където Europa-UVS се вписва в това, е чрез измерване на тези газове, излизащи от повърхността и потенциално струи, и след това разбиране какъв е съставът им“, каза Кърт Ретерфорд, старши програмен мениджър в Southwest Research. Институт на НАСА и главен изследовател. Европа-UVS.
Има друг инструмент от Югозападния изследователски институт в Сан Антонио, MASPEX. Този инструмент ще събира газове и ще ги преобразува в йони, задържайки ги в инструмента. Този инструмент ще определи масата на йоните, разкривайки идентичността на всяка молекула, което ще помогне да се определи дали Европа е обитаема.
UT отговаря за разработването на радара за оценка и сондиране на Европа: от океан до повърхност или REASON. Той ще използва радиовълни за откриване на обекти от разстояние. Инструментът ще използва радар, за да търси вода под ледената обвивка на луната.
-
Инженерите тестват една от двете високочестотни радарни антени за инструмента REASON на Europa Clipper на хълм в лабораторията за реактивно задвижване на НАСА. Антената е тясната медна тръба, държана права от няколко кабела и напречна греда на кулата вдясно. В космоса медната тръба ще стърчи сама, но при земната гравитация антената се нуждае от опори, за да я държи изправена за тестване. (С любезното съдействие на NASA/JPL-Caltech) -
Инженерът на Southwest Research Institute (SwRI) Ивет Тайлър извършва интеграция и тестване на електронния пакет за мас спектрометър Europa Clipper. Масспектрометърът ще анализира газове в слабата атмосфера на Европа и всякакви струи. Той ще изучава химията на предполагаемия подземен океан на Луната, как океанът и повърхността обменят материали и как радиацията променя съединенията на повърхността на Луната. (С любезното съдействие на НАСА/SwRI)
Хесе каза на KXAN: „Фактът, че като страна и като свят успяхме да осъществим тези мисии и да отидем там и да разследваме тези проблеми, е просто невероятен“.
