Alle verdener er måske vores undtagen Europa, men det gør kun Jupiters isdækkede måne endnu mere spændende. Under Europas tynde isskorpe ligger et forbløffende globalt hav af flydende vand et eller andet sted i nærheden af 100 km dybde - hvilket tilføjer mere flydende vand, end der er på jordens overflade. Flydende vand plus en eller flere varmekilder for at holde det flydende plus de organiske forbindelser, der er nødvendige for livet og ... ja, du ved, hvor tankeprocessen naturligvis går derfra.
Og nu viser det sig, at Europa muligvis har endnu mere en varmekilde, end vi troede. Ja, en stor komponent i Europas vand-flydende varme kommer fra tidevandsspændinger vedtaget af Jupiters massive tyngdekraft såvel som fra de andre store galileiske måner. Men nøjagtigt hvor meget varme der skabes i månens iskolde skorpe, da den bøjes, er hidtil kun løst estimeret. Nu har forskere fra Brown University i Providence, RI og Columbia University i New York City modelleret, hvordan friktion skaber varme inden for is under stress, og resultaterne var overraskende.
Selvom 3.100 km bredt Europa er belagt i is og teknisk set har den glateste overflade i solsystemet, er det langt fra uden funktion. Dens frosne skorpe har enorme regioner med brudt “kaosterræn” og er dækket af lange, tværgående brud fyldt med rødbrunt materiale (som kan være en form for havsalt) såvel som sammenkrøllede, bjerglignende rygge, der synes mærkeligt friske .
Disse rygger menes at være et resultat af en form for tektonik, undtagen ikke med stenplader som på Jorden, men snarere skiftende plader med frossent vand. Men hvor den energi, der kræves til at drive denne proces, kommer fra - og hvad der sker med al den friktionsvarme, der er skabt under den - er ikke velkendt.
”Folk har brugt enkle mekaniske modeller for at beskrive isen,” sagde geofysiker Christine McCarthy, Lamont-assisterende forskerprofessor ved Columbia University, der ledede forskningen, mens han var kandidatstuderende ved Brown University. ”De fik ikke de slags varmeflukser, der ville skabe disse tektonikker. Så vi gennemførte nogle eksperimenter for at prøve at forstå denne proces bedre. ”
Ved mekanisk at udsætte isprøver for forskellige former for tryk og stress, svarende til de forhold, der ville findes på Europa, når det kredser om Jupiter, fandt forskerne, at det meste af varmen genereres inden for deformiteter i isen snarere end mellem de enkelte korn som man tidligere troede. Denne forskel betyder, at der sandsynligvis er en masse mere varme, der bevæger sig gennem Europas islag, hvilket vil påvirke både dens opførsel og dens tykkelse.
”Disse fysikker er førstegangsforståelser med hensyn til at forstå tykkelsen på Europas skal,” sagde Reid Cooper, jordvidenskabsprofessor og McCarthys forskningspartner ved Brown. ”På sin side er tykkelsen af skallen i forhold til massens kemi i månen vigtig for at forstå havets kemi. Og hvis du leder efter liv, er havets kemi en big deal. ”
Når det kommer til Europas iskolde skorpe, har der traditionelt været to tankelejre: tyndeis og tykis. Tyndisere anslår månens skorpe til at være højst kun et par kilometer tyk - muligvis at komme meget tæt på overfladen på steder, hvis ikke bryde helt igennem - mens de i tykis-lejren mener, at den kunne være tit tidvis tykkere. Selvom der findes data, der understøtter begge hypoteser, er det stadig tilbage at se, hvilke disse nye fund bedst understøtter.
Heldigvis behøver vi ikke vente frygteligt længe for at finde ud af, hvor tyk månens iskolde skorpe er virkelig er. En nyligt godkendt NASA-mission lanceres til Europa i 2020'erne for at udforske dens overflade, indvendige sammensætning og potentielle beboelsesområde. Missionen kan (dvs. skulle gerne) inkluderer også en lander, selv om mode endnu ikke er bestemt. Men når dataene fra denne mission endelig kommer ind, vil mange af vores mangeårige spørgsmål om denne mystificerende iskolde verden endelig blive besvaret.
Holdets forskning offentliggøres i 1. juni-udgaven afJord- og planetariske videnskabelige breve.
Kilde: PhysOrg.com
