Bildnachweis: NASA
Eine neue Studie über Jupiters Mond Europa könnte erklären, wie sich riesige Eiskuppeln auf seiner Oberfläche bilden können. Orte, die Leben enthalten könnten. Die Studie sagt voraus, dass Verunreinigungen im Wasser wie Salz oder Schwefelsäure der Mechanismus sein könnten, mit dem Eisklumpen durch die 13 km dicke Eisschicht, die einen Wasserozean bedeckt, nach oben gedrückt werden können. Diese Blobs könnten Mikroben enthalten, die im Ozean leben, und sie wären für einen Lander viel zugänglicher als der Versuch, die eisige Schale des Mondes zu durchbohren.
Eine neue Studie der Universität von Colorado in Boulder über Jupiters Mond Europa könnte helfen, den Ursprung der riesigen Eiskuppeln auf ihrer Oberfläche und die Auswirkungen auf die Entdeckung von Beweisen für vergangene oder gegenwärtige Lebensformen dort zu erklären.
Der Assistenzprofessor Robert Pappalardo und die Doktorandin Amy Barr glaubten zuvor, dass die mysteriösen Kuppeln durch Eisklumpen aus dem Inneren der gefrorenen Schale gebildet werden könnten, die durch thermisches Aufschwellen von wärmerem Eis darunter nach oben gedrückt wurden. Es wird angenommen, dass Europa einen Ozean unter seiner eisigen Oberfläche beherbergt.
Die Wissenschaftler glauben nun jedoch, dass für die Erstellung der Kuppel auch geringe Mengen an Verunreinigungen wie Natriumchlorid oder Schwefelsäure erforderlich sind. Diese Verbindungen sind im Grunde genommen das Äquivalent von Speisesalz oder Batteriesäure und schmelzen Eis bei niedrigen Temperaturen. Dadurch können wärmere, makellosere Eisklumpen die eisige Oberfläche stellenweise nach oben drücken und die Kuppeln bilden.
"Wir haben seit einiger Zeit versucht zu verstehen, wie diese Eisklumpen durch die gefrorene Hülle Europas dringen können, die wahrscheinlich etwa 13 Meilen dick ist", sagte Pappalardo von der Abteilung für Astrophysik und Planetenwissenschaften. "Unsere Modelle zeigen nun, dass eine Kombination aus warmem Eis im Inneren der gefrorenen Schale in Kombination mit geringen Mengen an Verunreinigungen wie Natriumchlorid oder Schwefelsäure eine ausreichende Kraft zur Bildung dieser Kuppeln liefern würde."
Ein von Pappalardo und Barr gemeinsam verfasstes Papier zu diesem Thema wurde auf der jährlichen Sitzung der Abteilung für Planetenwissenschaften vom 2. bis 6. September in Monterey, Kalifornien, vorgestellt. DPS ist ein Arm der American Astronomical Society. Der Besprechungsplan ist unter http://dps03.arc.nasa.gov/administrative/schedule/index.html verfügbar.
Europa scheint eine starke Gezeitenwirkung zu haben, da es den Jupiter elliptisch umkreist - stark genug, um „den Mond zu quetschen“ und sein Inneres zu erhitzen, sagte Pappalardo. „Warme Eisklumpen steigen durch die Eisschale nach oben in Richtung der kälteren Oberfläche und schmelzen salzigere Regionen auf ihrem Weg aus. Die weniger dichten Blobs können sich weiter bis an die Oberfläche erheben, um die beobachteten Kuppeln zu erzeugen. “
Die Kuppeln sind riesig - mehr als vier Meilen im Durchmesser und 300 Fuß hoch - und befinden sich in Clustern auf der Oberfläche Europas, sagte Barr, der einen Großteil der Modellierung durchgeführt hat. „Wir freuen uns über unsere Forschung, weil wir glauben, dass es jetzt möglich ist, dass jedes gegenwärtige oder vergangene Leben oder auch nur die Chemie des Ozeans an die Oberfläche gehoben wird und diese Kuppeln bildet. Es wäre im Wesentlichen wie eine Aufzugsfahrt für Mikroben. “
Barr verglich das Aufquellen von wärmerem Eis von der inneren Eisschale bis zu seiner Oberfläche mit einem Topf mit kochender Spaghettisauce. "Der Brenner unter der Pfanne schickt die heißeste Sauce nach oben und erzeugt die Blasen an der Oberfläche", sagte sie. "Das Problem ist, dass Europas eisige Haut so kalt und steinhart ist."
Die Idee, dass entweder kleine Mengen Salz oder Schwefelsäure zur Schaffung von Europas Kuppeln beitragen könnten, war Pappalardos, der über ähnliche Kuppeln auf der Erde Bescheid wusste, die sich in Klumpen in ariden Regionen bilden. Auf der Erde ist es Salz, das schwimmfähig genug ist, um sich durch Risse und Risse in Felsformationen nach oben zu bewegen und an der Oberfläche Kuppelcluster zu bilden.
„Darüber hinaus scheinen Infrarot- und Farbbilder, die mit dem Galileo-Raumschiff der NASA von Europa aufgenommen wurden, darauf hinzudeuten, dass ein Teil des Eises auf der Oberfläche dieser Kuppeln kontaminiert ist. An der Oberfläche sichtbare Verunreinigungen sind Hinweise auf die innere Zusammensetzung des Jupiter-Mondes und sprechen von einer salzigen Eisschale “, sagte er.
"Die Oberfläche Europas wird ständig von Jupiter bestrahlt, was wahrscheinlich jegliches Leben auf der Mondoberfläche ausschließt", sagte Barr. "Aber ein Raumschiff kann möglicherweise Anzeichen von Mikroben direkt unter der Oberfläche erkennen."
Sowohl Pappalardo als auch Barr sind dem Labor für Atmosphären- und Weltraumphysik von CU-Boulder angeschlossen. Das Projekt wurde vom Exobiologie-Programm der NASA und vom Graduate Student Research Program finanziert.
Pappalardo war kürzlich Mitglied eines Gremiums des Nationalen Forschungsrats, das erneut bestätigte, dass ein Raumschiff im kommenden Jahrzehnt mit dem Ziel gestartet werden sollte, Europa zu umkreisen. Derzeit ist er Teil eines NASA-Teams, das Ziele für die Jupiter Icy Moons Orbiter-Mission entwickelt.
Zu den wissenschaftlichen Zielen der Mission gehört wahrscheinlich die Bestätigung des Vorhandenseins eines Ozeans in Europa, die Fernmessung der Zusammensetzung der Oberfläche und die Suche nach potenziellen Landeplätzen für eine nachfolgende Lander-Mission.
Originalquelle: University of Colorado in Boulder Pressemitteilung
