Uważa się, że księżyc Jowisza, Europa, ma pod swoją lodową skorupą więcej wody niż we wszystkich oceanach na powierzchni naszej planety. To sprawia, że cieszy się niesłabnącym zainteresowaniem ze strony naukowców, bo woda jest kluczowym czynnikiem umożliwiającym życie, przynajmniej to, jakie znamy. Nowe badania wskazują, że Europa może być usiana podwodnymi wulkanami, co z kolei sugeruje, że mogą tam być warunki przyjazne do rozwoju życia.

 

Europa jest nieco mniejsza od ziemskiego Księżyca. Jednak naukowcy uważają, że znajdują się na niej ogromne ilości ciekłej wody. Być może nawet dwa razy więcej niż jest na Ziemi. Z tego też powodu naukowcy uważają, że Europa jest jednym z najlepszych miejsc w naszym systemie planetarnym, poza Ziemią, do poszukiwania oznak życia. Szczególnie kuszącym celem jest podpowierzchniowy ocean pokrywający księżyc.

Nowe badania pokazują, że na Europie może nadal tlić się aktywność wulkaniczna, a dno księżyca może być usiane wulkanami i kominami hydrotermalnymi. Odkrycie to podsyca spekulacje o możliwości istnienia mikrobiologicznego życia na Europie, bo wokół ziemskich kominów hydrotermalnych, mimo ekstremalnych warunków, występują przeróżne formy życia.

Wyniki badań ukazały się na łamach pisma „Geophysical Research Letters” (DOI: 10.1029/2020GL090077).

Aktywność wulkaniczna na Europie

Naukowcy mają mocne dowody na to, że Europa kryje pod lodową skorupą ogromny ocean. Nowa praca pokazuje, że księżyc może mieć też wystarczającą ilość wewnętrznego ciepła, aby wspierać aktywność wulkaniczną. Najnowsze modelowanie tego, jak to ciepło jest wytwarzane i przekazywane, jest najbardziej szczegółowym badaniem wpływu wewnętrznego ogrzewania na księżyc Jowisza.

Ale skąd to ciepło? Odpowiada za to ogromne przyciąganie grawitacyjne Jowisza. Gdy Europa obraca się wokół gazowego olbrzyma, wnętrze lodowego księżyca poddawane jest potężnym naprężeniom. To wytwarza energię wewnątrz Europy, która następnie wydostaje się jako ciepło. Nowe badania szczegółowo modelują, jak skalista część Europy może naprężać się i nagrzewać pod wpływem grawitacji Jowisza. Pokazują, gdzie rozprasza się ciepło, zwiększając prawdopodobieństwo wystąpienia wulkanów na dnie oceanu lodowego księżyca.

Aktywność wulkaniczna na Europie była od dziesięcioleci przedmiotem spekulacji. Inny z księżyców Jowisza – Io – charakteryzuje się niezwykle silną aktywnością wulkaniczną. Setki wulkanów wybuchają tam fontannami lawy i wyrzucają wulkaniczne gazy i pyły na wysokość do 400 kilometrów. A aktywność ta jest wywołana tym samym rodzajem wewnętrznego ogrzewania spowodowanego przez przyciąganie Jowisza. Z drugiej strony orbita Europy znajduje się dalej od orbity Io, dlatego naukowcy zastanawiali się, czy efekt na Europie byłby podobny.

Autorzy badań odkryli też, że aktywność wulkaniczna najprawdopodobniej występuje w pobliżu biegunów Europy – na szerokościach geograficznych, na których generowane jest najwięcej ciepła. Przyjrzeli się również, jak aktywność wulkaniczna mogła ewoluować w czasie. Długotrwałe źródła energii dają większe możliwości rozwoju potencjalnego życia.

 

Życie na Europie?

– Nasze odkrycia dostarczają dodatkowych dowodów na to, że podpowierzchniowy ocean Europy może być środowiskiem odpowiednim do powstania życia – powiedziała kierująca badaniami Marie Běhounková z Uniwersytetu Karola w Czechach. – Europa to jedno z nielicznych ciał planetarnych, które mogło utrzymywać aktywność wulkaniczną przez miliardy lat i prawdopodobnie jedyne poza Ziemią, które ma duże zbiorniki wody i długowieczne źródło energii – dodała.

Można by pomyśleć, że lodowy świat położony z dala od podtrzymującego życie ciepła Słońca, gdzie temperatury na powierzchni oscylują wokół minus 140 stopni Celsjusza, jest mało atrakcyjnym dla życia miejscem. Ale na Ziemi, w ciemnych głębinach oceanu, gdzie światło nigdy nie dochodzi, kominy hydrotermalne uwalniają ciepło do otaczających ich wód.

Większość ziemskiego życia opiera się na fotosyntezie, ale w niektórych ekstremalnych środowiskach, gdzie światło Słońca nigdy nie zagląda, życie znalazło inną drogę. W pobliżu dna oceanu życie opiera się na chemosyntezie i to energia chemiczna z systemów hydrotermalnych, a nie ze światła słonecznego, pomaga tym organizmom przetrwać. Podobny proces może zachodzić na dnie oceanicznym Europy.

 

Europa Clipper i JUICE

Już wkrótce naukowcy będą mieli okazję przetestować swoje koncepcje. W 2023 roku ma wystartować misja Europa Clipper, która posłuży do przeprowadzenia dogłębnych badań lodowego księżyca. Statek kosmiczny będzie niósł dziewięć instrumentów naukowych, w tym kamery i spektrometry do obrazowania powierzchni Księżyca w wysokiej rozdzielczości, magnetometr do pomiaru siły i kierunku pola magnetycznego oraz penetrujący lód radar do określania grubości lodowej skorupy nad oceanem. Sonda w trakcie swojej misji wykona od 40 do 45 przelotów nad Europą, badając lodową skorupę księżyca i podpowierzchniowy ocean dostarczając dane niezbędne do oceny środowiska Europy.

Ale nie jest to jedyna misja zmierzająca do Europy. Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) Europejskiej Agencji Kosmicznej ma wystartować w 2022 roku i podejmie się zbadania atmosfery i magnetosfery Jowisza oraz trzech jego księżyców – Europy, Kallisto i Ganimedesa. Satelita pokona odległość 600 milionów kilometrów i znajdzie się na orbicie Jowisza w 2029 roku. JUICE będzie prowadził obserwacje przez co najmniej trzy lata.

W misje zaangażowani są specjaliści z Polski m.in. z Centrum Badań Kosmicznych PAN, spółki Creotech Instruments S.A., firmy Astronica, Astri Polska i Sener Polska.

 

 

Źródło: Jet Propulsion Laboratory

 

5 2 votes
Article Rating