Hvordan bestemmer du tykkelsen på et hav, som du ikke kan se, og hvad skal du vide, hvor salt det er? Europa, den sjette satellit fra Jupiter, menes at have et hav af flydende vand under sin iskolde overflade. Vi ved dette på grund af dets bemærkelsesværdigt ukraterede overflade og den måde dens magnetiske felt reagerer med Jupiters. Nye resultater, der tager højde for Europas interaktion med plasmaet omkring Jupiter - ud over magnetfeltet - giver os et bedre billede af havets tykkelse og sammensætning. Dette vil hjælpe fremtidige robotudforskere med at vide, hvor dybt de er nødt til at tunnel for at nå oceanerne nedenunder.
”Vi ved ud fra tyngdekraftsmålinger foretaget af Galileo, at Europa er et differentieret legeme. De mest plausible modeller af Europas interiør har et H2O-islag med en tykkelse på 80-170 km. Imidlertid fortæller tyngdekraftsmålingerne intet om tilstanden for dette lag (fast eller flydende), ”sagde Dr. Nico Schilling fra Institut Für Geophysik und Meteorologie i Köln, Tyskland.
Vandet i Europas hav â € “ligesom vandet i vores eget hav â €“ er en god leder af elektricitet. Når en leder passerer gennem et magnetfelt, produceres elektricitet, og denne elektricitet har en indvirkning på selve magnetfeltet. Det er ligesom hvad der sker inden i en elektrisk generator. Denne proces kaldes elektromagnetisk induktion, og induktionens intensitet giver en masse information om de materialer, der er involveret i processen.
Men Europa interagerer ikke kun med magnetfeltet fra Jupiter; det har også elektromagnetiske interaktioner med plasmaet omkring Jupiter, kaldet magnetosfærisk plasma. Denne samme ting sker på Jorden på en måde, der er meget velkendt: Jorden har en magnetosfære, og når plasma, der kommer fra solen, interagerer med vores magnetosfære, ser vi det smukke Aurora Borealis-fænomen.
Denne proces, der sker periodisk, når Europa kredser om Jupiter, har en indflydelse på induktionsfeltet i månens undergrund. Ved at kombinere disse målinger med de tidligere målinger af interaktionen mellem Europa og Jupiters magnetfelt kunne forskerne få et bedre billede af, hvor tyk og hvor ledende Europas hav er. Deres resultater blev offentliggjort i en artikel med titlen, Tidsvarierende interaktion mellem Europa og den joviske magnetosfære: Begrænsninger for ledningsevnen i Europas undergrund, der vises i august 2007-udgaven af tidsskriftet Icarus.
Forskerne sammenlignede deres modeller af Europas elektromagnetiske induktion med resultaterne af Galileos magnetfeltmålinger og fandt, at havets samlede ledningsevne var omkring 50.000 Siemens (et mål for elektrisk ledningsevne). Dette er meget højere end tidligere resultater, som placerede ledningsevnen på 15000 Siemens.
Afhængig af havets sammensætning kan tykkelsen dog være mellem 25 og 100 km, hvilket også er tykkere end den tidligere estimerede nedre grænse på 5 km. Jo mindre ledende havet er, jo tykkere skal det være for at tage højde for den målte konduktivitet, og dette afhænger af mængden og typen af salt, der findes i havet, som stadig er ukendt.
Under hensyntagen til interaktionerne med det magnetosfæriske plasma er det vigtigt, når man studerer sammensætningen af planeter og måner.
Dr. Schilling sagde: ”Plasmainteraktionen påvirker magnetfeltmålingerne, men ikke f.eks. gravitationsmålingerne. Så i alle tilfælde i Jupiter-systemet, hvor magnetfeltmålinger blev brugt til at få nogle informationer fra månens indre, skal plasmainteraktionen overvejes. Et eksempel er f.eks. Io, hvor de første flybys antydede, at Io kunne have et internt dynamo-felt. Det viste sig, at den målte magnetfeltforstyrrelse ikke var et internt felt, men blev skabt af plasmainteraktion. ”
Europa og Io er dog ikke det eneste sted, hvor magnetfelter og plasma-interaktioner kan fortælle os om arten af en planetens indre; denne samme metode blev også brugt til at detektere gejsere fra Enceladus, en af Saturns måner.
”De første antydninger til et aktivt sydpolregion kom fra magnetfeltmålingerne og simuleringerne af plasmainteraktionen, før Cassini faktisk så gejserne,” sagde Dr. Schilling.
Med opdagelsen af hele økosystemer i bunden af verdenshavene her på Jorden - økosystemer helt afskåret fra sollys - giver opdagelsen af oceaner i Europa forskere håb om, at der kunne være liv der. Og denne nye opdagelse hjælper forskere med at forstå, hvilken slags hav de kunne have at gøre med.
Nu er vi bare nødt til at gå ned gennem isskallen og kigge efter os selv.
Kilde: Icarus
