Astronomie proastă | Crestele duble de gheață ale Europei au un analog în Groenlanda

Europa este una dintre cele mai interesante lumi din sistemul solar.

Este cea mai mică dintre lunile mari ale lui Jupiter și doar puțin mai mică decât luna noastră. Când cele două nave spațiale Voyager au zburat deasupra capului în 1979, au returnat imagini de rezoluție relativ înaltă ale acestora, dezvăluind mai multe surprize. Primul este că suprafața este în general foarte netedă, cu foarte puține cratere. Aceasta înseamnă că suprafața este tânără; toate craterele vechi trebuie să fi fost netezite, asfaltate în istoria geologică relativ recentă.

Un alt aspect este că suprafața este în mare parte gheață de apă, acoperită cu dungi mai întunecate de material brun-roșcat, probabil molecule organice complexe numite toline. Există multe alte caracteristici, cum ar fi terenul haotic, crestele etc. manta de stâncă. De fapt, Europa conține probabil mai multă apă decât Pământul la suprafața sa!

Oceanul este menținut cald de stresul mareelor ​​gravitației lui Jupiter, care comprimă și comprimă luna în permanență în timp ce orbitează planeta pe o cale ușor eliptică. Tolinile mai întunecate ar putea fi rezultatul ridicării moleculelor la suprafață prin fisuri care sunt apoi bombardate de radiația din câmpul magnetic extrem de puternic al lui Jupiter.

Evocă posibilitatea vieții. Dacă aceste molecule pot fi aduse înapoi în ocean, ele ar putea fi precursorii biologiei. Ar putea exista pești extratereștri înotând în adâncurile fără soare?

Această întrebare este la originea multor studii despre Europa. Pentru ca acest lucru să funcționeze, apa de dedesubt trebuie să interacționeze cu suprafața într-un fel. Se poate întâmpla asta?

Este posibil ca un nou studiu să fi găsit linkul. O echipă de oameni de știință a examinat o creastă ciudată din Groenlanda care seamănă cu structurile din Europa și cred că au găsit un mecanism de formare care are implicații pentru viața de sub carapacea Europei. [link to paper].

Europa este acoperită cu creste duble ciudate; două creste paralele de-a lungul unui jgheab între ele. Aceste creste pot avea sute de metri înălțime și sute de kilometri lungime și sunt cea mai comună caracteristică de suprafață pe Lună. Au fost propuse mai multe mecanisme diferite pentru formarea lor, cele mai multe implicând apa din apropierea suprafeței care interacționează cu învelișul și deformarea cochiliei prin compresie sau încălzire atunci când părți ale acesteia sunt forfecate lateral etc.

Asemenea idei sunt limitate de lipsa unor astfel de structuri aici pe Pământ. Sunt omniprezente pe Europa, dar la nivel local nu au fost niciodată observate.

Până de curând, adică. Un studiu recent folosit pentru a crea modele digitale de elevație a arătat o creastă dublă pe gheața din nord-vestul Groenlandei, două dealuri lungi paralele de fiecare parte a unui jgheab. Dealurile sunt joase, au aproximativ 2 metri înălțime și se întind pe 800 de metri pe toată lungimea lor. O caracteristică cheie este raportul dintre înălțimea unei creaste date și distanța de-a lungul jgheabului măsurată de la vârful creastă la vârful crestei. Pe Europa este de aproximativ 0,6 și – odată ce diferența dintre gravitația Europei și cea a Pământului este luată în considerare, deoarece gravitația noastră mai puternică face ca dealurile să se prăbușească dacă devin prea înalte – pentru creasta Groenlandei este de aproximativ 0,4, ceea ce oamenii de știință spun că este în concordanță cu gravitația europeană. . raportul de vârf. Este important, dacă mecanismul de formare este același.

Deci, poate că se formează cam la fel. Cum s-a format cel de pe Pământ?

Având în vedere gheața și anotimpurile din această regiune, oamenii de știință cred că este de fapt un proces în mai multe etape. Gheața de suprafață este poroasă și formează un strat gros de zece metri. Mai jos, observat cu un radar de pătrundere a solului, este un prag de apă, o intruziune de apă plată – gândiți-vă la un râu subteran de mică adâncime, fără curgere – alimentat de topirea de la suprafață pe vreme caldă. Dedesubt este gheață foarte tare și impenetrabilă.

Când este rece, pragul de apă lichidă îngheață din exterior spre interior. Apa se extinde atunci când îngheață, punând o presiune puternică asupra gheții din jurul ei. Gheața de dedesubt este foarte tare, dar gheața de deasupra este poroasă și slabă, așa că apa tinde să se extindă în sus, să înghețe pe loc și să formeze un petic vertical de gheață mai tare.

Dacă pragul se dezgheță puțin sau dacă curge mai multă apă în el, procesele se pot repeta. Dar acum există un dop vertical de gheață mai tare deasupra pragului, ca un zid care trece prin mijlocul unui râu. Aceasta rămâne pe loc, în timp ce gheața încă poroasă de pe ambele părți este împinsă de jos de pragul de îngheț. Spumă, repetă clătirea. În cele din urmă, obțineți două creste de fiecare parte a pervazului, împinse paralel pe toată lungimea pervazului. Înălțimea crestelor și distanța dintre ele depind de mulți factori, dar raportul rămâne relativ constant pe toată lungimea.

Bine, deci dacă funcționează pentru Groenlanda, cum rămâne cu Europa? Nu există sezoane de dezgheț și îngheț și nu există apă de suprafață. Dar dacă există crăpături sub învelișul de gheață acolo unde se întâlnește cu oceanul, mareele lui Jupiter pot forța apa să se ridice la suprafață, așa s-ar putea face un pervaz Europan. În acest caz, aceeași fizică preia și se formează crestele duble paralele ca în Groenlanda.

Dacă da – și amintiți-vă că aceasta este doar o presupunere, deși bazată pe observațiile reale ale unei astfel de structuri de aproape pe Pământ – are implicații pentru viața de sub Lună.

Mantaua stâncoasă furnizează minerale oceanului acvatic, făcându-l sămat. Dacă apoi se ridică suficient la suprafață pentru a forma crestele duble, ar putea interacționa și cu radiația lui Jupiter, creând molecule mai complexe care sunt apoi trimise înapoi în ocean. În acest caz, aveți toate ingredientele pentru viață – este, de asemenea, cu totul posibil să existe orificii hidrotermale pe fundul oceanic al Europei, care ar putea furniza și energie din căldură și nutrienți.

Este un cont foarte convingător, cu singura avertizare că nu avem idee dacă funcționează sau nu. Europa poate fi plină de vieți marine ciudate sau poate fi complet sterilă. Nu știm structura și evoluția învelișului de gheață, dimensiunea, adâncimea și compoziția apei sau cum arată fundul oceanului acolo. Din fericire, o misiune pe Lună este în prezent în construcție de către NASA. Numit Europa Clipper, acesta va cartografi suprafața în detaliu, inclusiv studii mineralogice și chimice și va face observații radar de pătrundere la sol, totul în speranța de a înțelege Europa suficient pentru a vedea dacă acolo condițiile sunt favorabile vieții. .

Este un lucru real și chiar se va întâmpla. Lansarea are loc în 2024 și inserarea orbitală în 2030. Chiar nu este atât de departe în viitor și cine știe? Poate că nu găsește viața, dar poate oferi suficiente dovezi pentru a merge mai departe. Și indiferent ce vede el, vom ajunge să vedem mult mai bine această lună ciudată și vom afla mai multe despre ea.


Mulțumesc autorului principal, Riley Culberg, pentru că a discutat acest lucru cu mine și pentru că a furnizat grafica 3D elegantă a ambelor creste.

Leave a Comment