To pierwsze silne dowody na istnienie słupów wodnych wytryskujących spod jej powierzchni. Według naukowców są one związane z oceanem ukrytym prawdopodobnie pod lodową skorupą satelity i podlegają jego cyklowi orbitalnemu.

 Wizualizacja emitującego parę wodnego słupa na Europie – księżycu Jowisza
Już wcześniejsze wyniki badań z innych źródeł wskazywały na istnienie oceanu pod lodową skorupą pokrywającą Europę, czwarty co do wielkości księżyc Jowisza. Teraz, po wykryciu obecności pary wodnej, naukowcy nie są do końca pewni, jakie dokładnie jest jej źródło, ale uważają, że słupy wodne są najlepszym wyjaśnieniem.

Odkrycie opublikowano w internetowym wydaniu czasopisma „Science Express” i ogłoszono na spotkaniu Amerykańskiej Unii Geofizycznej. Jeśli dalsze obserwacje je potwierdzą, Europa okaże się drugim znanym księżycem w Układzie Słonecznym, na którym unoszą się obłoki pary wodnej.

 

„To niezwykle ekscytujące”

– Zdecydowanie najprostsze wyjaśnienie występowania tej pary wodnej stanowi to, że pochodzi z wodnych słupów wyrzucanych z powierzchni Europy – powiedział główny autor publikacji Lorenz Roth z Southwest Research Institute w San Antonio. – Jeżeli są one powiązane z wodami podpowierzchniowych oceanów, który według nas znajduje się pod lodową skorupą, oznacza to, że w przyszłości moglibyśmy badać skład chemiczny potencjalnie zamieszkiwalnego środowiska Europy bez przewiercania warstw lodu. To niezwykle ekscytujące – wyjaśnił.

W 2005 r. sonda Cassini wykryła strumienie pary wodnej i pyłu wydostające się z powierzchni Enceladusa – księżyca Saturna. Jednak do tej pory tylko na Europie zaobserwowano takie strumienie składające się tylko z cząsteczek gazów tworzących parę wodną, bez pyłu.

Teleskop Hubble’a wykrył ślady pary wodnej w rejonie południowego bieguna Europy – oznaczonym kolorem niebieskim

Rozrywane cząsteczki wody

Dowodów na słupy wodne na Europie dostarczyły obserwacje spektroskopowe Hubble’a w grudniu 2012 r. Pomiary przeprowadzone podczas zorzy polarnej pozwoliły naukowcom odróżnić cechy związane z naładowanymi cząstkami pochodzący z magnetycznej otoczki Jowisza od słupy wodne na powierzchni Europy. Dzięki temu naukowcy mogli wykluczyć bardziej egzotyczne wyjaśnienia.

W pobliżu południowego bieguna księżyca spektroskop wykrył słabe światło ultrafioletowe pochodzące od zorzy, zasilanej przez intensywne pole magnetyczne Jowisza. Wzbudzone atomy tlenu i wodoru wytwarzały zmienny blask zorzy, co dawało wyraźny znak, że są produktami rozrywania cząsteczek wody przez elektrony wzdłuż linii pola magnetycznego.

 

– Wykorzystaliśmy Hubble’a do granic możliwości, żeby obejrzeć tę bardzo słabą emisję. Te słupy wodne mogą być ukryte – słabe i trudne do obserwacji w świetle widzialnym – powiedział Joachim Saur z Uniwersytetu w Kolonii, główny badacz obserwacji Hubble’a i współautor publikacji o parze wodnej na Europie.

Zmienne szczeliny

Lorenz Roth sugeruje, że to długie pęknięcia na powierzchni Europy określane terminem „lineae” mogą być odpowiedzialne za odprowadzania pary wodnej na jej powierzchnię. Sonda Cassini zaobserwowała podobne szczeliny w miejscach wytryskiwania strumieni pary i pyłów na Enceladusie.

Badacze Hubble’a stwierdzili też, że intensywność słupów wodnych na Europie, podobnie jak na Enceladusie, zmienia się wraz z pozycją orbitalną księżyca. Ich aktywność wzrasta, kiedy satelita oddala się od Jowisza, nie stwierdzono natomiast ich występowania, kiedy znajduje się najbliżej swojej planety. Możliwe wyjaśnienie tej prawidłowości jest takie, że w zależności od pozycji orbitalnej siły grawitacyjne wywołują zmiany szerokości szczelin. Podczas zbliżenia do macierzystej planety są one zwężone lub zamknięte, natomiast zwiększanie odległości sprawia, ze się „rozciągają”.

Według Kurta Retherforda z Southwest Research Institute ta zmienność potwierdza przypuszczenie, że na większości obszarów Europy znajduje się podpowierzchniowy ocean.

Para unosi się i opada

Zarówno na Europie, jak i na Enceladusie wytryskujące gejzery, czy też strumienie zawierają obfite ilości pary wodnej. Europa jednak ma około 12 razy silniejsze przyciąganie, dlatego tam para wodna w większości nie ulatuje w przestrzeń, jak to się dzieje na Enceladusie, ale po osiągnięciu pułapu 201 km opada z powrotem na powierzchnię. Naukowcy stawiają tezę, że to może pozostawiać obserwowane jasne akcenty w rejonie bieguna polarnego księżyca.

– Jeśli ta nowa obserwacja zostanie potwierdzona, po raz kolejny pokaże moc Teleskopu Hubble’a  w otwieraniu nowych rozdziałów poszukiwań potencjalnie zamieszkiwalnych środowisk w naszym Układzie Słonecznym – podsumował John Grünsfeld z kierownictwa NASA.

 

Źródło: NASA, tm

Polecane: