Jupiters måne Europa er en spændende verden. Det er det glatte organ i solsystemet og den sjette største måne i solsystemet, skønt det er den mindste af de fire galileiske måner. Det mest spændende af alle er Europas hav under jorden og potentialet for beboelighed.
Den videnskabelige enighed er, at Europa har et hav under jorden under sin usædvanligt glatte, iskolde overflade. Skorpen skønnes at være mellem 10–30 km (6–19 mi) tyk, og havet under den kunne være omkring 100 km (60 mi) dyb. Hvis det er sandt, er mængden af Europas hav ca. to eller tre gange mængden af Jordens oceaner.
Det indre af Europa holdes varmt ved tidevandsopvarmning og muligvis ved radioaktivt henfald af elementer i dets klippekant. Men undersøgelser viser, at radioaktivt forfald alene ikke er nok til at producere varmen i Europa. Uanset hvad den nøjagtige kilde til varmen er, er det nok til at skabe havets undergrund.
Det er sandsynligvis et saltvandhav, som er vigtigt for beboeligheden. Oprindeligt troede videnskabsmænd, at saltheden kom fra magnesiumchlorid, som dybest set er Epsom-salte. Men en ny undersøgelse fra forskere ved Caltech / JPL viser, at det måske ikke er magnesiumchlorid, men snarere natriumchlorid, den samme type salt, der gør Jordens hav salt.
Den nye undersøgelse kaldes "Sodiumchlorid på overfladen af Europa" og den er offentliggjort i den 12. juni nummer af Science Advances. Forfatterne er Samantha Trumbo, Michael Brown og Kevin Hand. Trumbo er hovedforfatter af papiret.
Opdagelsen stammer fra Hubble-observationer af overfladen af Europa. Der er gulaktige områder på månens overflade, som indtil nu har været lidt mystisk.
Europas overflade er en geologisk ung iskaldt shell. Så alt, hvad der er på overfladen, er sandsynligvis fra havet nedenfor. Det, og revner og brud i den iskalde skal, er det, der har ført forskere til at tro, at der er et hav dernede. Et hav rig på sulfatsalte.
Men nye spektrale data fra Keck-observatoriet antydede, at saltene på overfladen ikke var magnesiumsulfater. Absorptionslinjer, der indikerede tilstedeværelsen af magnesiumsulfater, var fraværende i Keck-dataene. Disse typer salte har meget markante absorptionslinjer, og de var bare ikke der. Forskere troede, at de muligvis kunne se natriumchlorid på overfladen, men problemet er, at natriumchlorid ikke gør sin tilstedeværelse kendt i infrarød.
”Vi troede, at vi måske ser natriumchlorider, men de er i det væsentlige uden en infrarødt spektrum,” siger Mike Brown, Richard og Barbara Rosenberg, professor i planetarisk astronomi ved Caltech og medforfatter af Videnskabelige fremskridt papir.
Men en kollega af Browns, og eventuelt medforfatter til det nye papir, havde et indblik i problemet.
"Natriumchlorid er lidt som usynlig blæk ..."
Kevin Hand, JPL, medforfatter.
Hans navn er Kevin Hand fra JPL. Han havde bestrålet havsalte i et laboratorium under europalignende forhold. Han fandt, at natriumchlorid efter bestråling afslørede sig i synligt lys ved at skifte farve. Farven det ændrede sig til? Du gættede det: gul. Ligesom i den gule region på Europas overflade ved navn Tara Regio.
”Natriumchlorid er lidt som usynlig blæk på Europas overflade. Før bestråling kan du ikke fortælle, at den er der, men efter bestråling springer farven lige ud mod dig, ”siger Hand, videnskabsmand ved JPL og medforfatter af Videnskabelige fremskridt papir.
”Ingen har taget synlige bølgelængdespektre i Europa før, der havde denne form for rumlig og spektral opløsning. Det Galileo rumfartøj havde ikke et synligt spektrometer. Det havde bare et næsten infrarødt spektrometer, ”siger Caltech-kandidatstuderende Samantha Trumbo, hovedforfatteren til papiret.
Forskerenes trio vendte sig derefter mod Hubble-rumteleskopet for at fremme ideen. De pegede Hubble mod Europa og fandt en absorptionslinje i det synlige spektrum, der perfekt matchede det bestrålede salt. Dette bekræftede tilstedeværelsen af bestrålet natriumchlorid på Europa. Og den sandsynlige kilde til det er undergrunden ocean.
”Vi har haft kapaciteten til at udføre denne analyse med Hubble-rumteleskopet i de sidste 20 år,” siger Brown. ”Det er bare det, at ingen troede at kigge efter.”
Dette er stærkt bevis til støtte for et hav under jorden med natriumchlorid som Jordens oceaner. Men det er ikke en slam-dunk. Det kan være tegn på forskellige materialer i den iskolde skorpe.
Under alle omstændigheder præsenterer undersøgelsen mere intriger omkring Europa.
Som forfatterne siger i slutningen af deres artikel, "Uanset om den observerede NaCl direkte relaterer til havets sammensætning, garanterer dens tilstedeværelse en reevaluering af vores forståelse af geokemien i Europa."
Hvis saltet i havet er magnesiumsulfat, kunne det have lækket ud i havet fra klipperne på havbunden. Men hvis det er natriumchlorid, er det en anden historie.
”Magnesiumsulfat ville simpelthen have lækket ud i havet fra klipper på havbunden, men natriumchlorid kan indikere, at havbunden er hydrotermisk aktiv,” siger Trumbo. ”Det ville betyde, at Europa er et mere geologisk interessant planetarisk legeme end tidligere antaget.”
Skyd raketterne op. Lad os gå og finde ud af det!
Kilder:
- Pressemeddelelse: Tabel saltforbindelse plettet på Europa
- Forskningsartikel: Natriumchlorid på overfladen af Europa
- Space Magazine: En nukleare drevet tunnelrobot, der kunne søge efter livet på Europa
