Europa's Ocean:Νέα μελέτη υποδηλώνει ότι ο ήσυχος πυθμένας μπορεί να περιορίσει την κατοικησιμότητα

Βελτιωμένη εικόνα της Ευρώπης. (Συντελεστές:NASA).

Η Ευρώπη είναι από καιρό το αγαπημένο της αναζήτησης ζωής πέρα από τη Γη. Ο λόγος είναι απλός:κάτω από το ραγισμένο, παγωμένο κέλυφος του βρίσκεται ένας παγκόσμιος ωκεανός αλμυρού νερού, με το αλάτι και το νερό να είναι δύο ζωτικά στοιχεία για τη ζωή όπως την ξέρουμε. Αλλά μια νέα μελέτη δείχνει ότι ο πυθμένας κάτω από αυτόν τον ωκεανό μπορεί να είναι πολύ λιγότερο ζωντανός από ό,τι περιμέναμε.

Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Nature Communications , υποστηρίζει ότι η Ευρώπη πιθανότατα στερείται του είδους της συνεχιζόμενης τεκτονικής κίνησης και του ηφαιστείου στον πυθμένα της θάλασσας που βοήθησε στην τροφοδοσία των υδροθερμικών αεραγωγών και στη διατήρηση των οικοσυστημάτων των βαθέων ωκεανών όπως στη Γη.

«Αν μπορούσαμε να εξερευνήσουμε αυτόν τον ωκεανό με ένα τηλεχειριζόμενο υποβρύχιο, προβλέπουμε ότι δεν θα βλέπαμε νέα κατάγματα, ενεργά ηφαίστεια ή λοφία ζεστού νερού στον πυθμένα της θάλασσας», δήλωσε ο Paul Byrne, ερευνητής από το Τμήμα Γης, Περιβαλλοντικών και Πλανητικών Επιστημών στο Πανεπιστήμιο Washington στο St. "Γεωλογικά, δεν συμβαίνουν πολλά εκεί κάτω. Όλα θα ήταν ήσυχα."

Οι αριθμοί πίσω από την ησυχία

Η Ευρώπη συμπιέζεται και τεντώνεται συνεχώς από την τεράστια βαρύτητα του Δία. Αυτή η διαδικασία, που ονομάζεται παλιρροϊκή κάμψη, παράγει αρκετή θερμότητα ώστε το φεγγάρι να μην παγώσει. Αλλά το μεγάλο ερώτημα ήταν πάντα:Είναι αυτή η κάμψη αρκετά ισχυρή για να σπάσει τον βραχώδη βυθό της Ευρώπης με τον τρόπο που οι τεκτονικές της Γης ανανεώνουν τον ωκεάνιο φλοιό μας;

Η ομάδα του Byrne δημιούργησε ένα μοντέλο και έτρεξε τους αριθμούς. Υπολόγισαν το στρες που προκαλείται από την παλιρροιακή κάμψη, τη μακροχρόνια ψύξη και την εσωτερική συστολή του φεγγαριού. Σε κάθε σενάριο, τα μαθηματικά κατέληξαν στο ίδιο συμπέρασμα:οι σύγχρονες δυνάμεις είναι πολύ αδύναμες για να σπάσουν τον βράχο.

Η μελέτη εκτιμά ότι η πίεση στον πυθμένα της θάλασσας φτάνει τα 54 κιλοπασκάλ περίπου. Για να το θέσουμε σε προοπτική, αυτό είναι μόνο ένα κλάσμα της δύναμης που απαιτείται για να σπάσει ο βράχος σε ρηχά βάθη. Στα χιλιόμετρα κάτω, δεν είναι αρκετά κοντά.

Ακόμη και όταν οι συγγραφείς υπολόγισαν την «κόπωση του βράχου», την ιδέα ότι το επαναλαμβανόμενο τέντωμα για εκατομμύρια χρόνια θα μπορούσε να αποδυναμώσει τον φλοιό, τα επίπεδα πίεσης παρέμειναν πολύ χαμηλά για να πυροδοτήσουν βαθιά ρήγματα.

Το σενάριο είναι αμβλύ:Αναμένετε «λίγη έως καθόλου ενεργή βλάβη».

Αυτό σημαίνει ότι πιθανότατα δεν υπάρχουν μονοπάτια για το θαλασσινό νερό να κυκλοφορεί μέσα από ζεστό, φρέσκο βράχο. Χωρίς αυτή την αλληλεπίδραση, είναι δύσκολο να διατηρηθούν οι χημικές πηγές ενέργειας που λατρεύουν να εκμεταλλεύονται τα μικρόβια.

"Η ενέργεια απλά δεν φαίνεται να υπάρχει για να υποστηρίξει τη ζωή, τουλάχιστον σήμερα", είπε ο Byrne.

Ήσυχο, αλλά όχι κλειστό για επαγγελματικούς λόγους

Ωστόσο, ένας ήσυχος πυθμένας δεν σημαίνει απαραίτητα και νεκρός.

«Αυτό που έδειξε η δουλειά μας στο WHOI είναι ότι όσο ο πυθμένας της Ευρώπης ήταν γεωλογικά ενεργός στο παρελθόν», δήλωσε ο Chris German, ανώτερος επιστήμονας και συν-συγγραφέας του Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), «Θα μπορούσε να έχει ακόμη περισσότερο από αρκετή χωρητικότητα για να φιλοξενήσει μορφές τροφής σε χαμηλότερη θερμοκρασία που θα μπορούσε να πέσει κάτω από τη ροή του φαγητού… αλυσίδα."

Ο German επισημαίνει ότι στη Γη, τεράστια υδροθερμικά συστήματα μπορούν να υπάρχουν μακριά από ενεργά ηφαίστεια. Αυτά τα συστήματα κυκλοφορούν ψυχρότερα υγρά (συχνά κάτω από 100°C / 212°F) μέσω του φλοιού για μεγάλα χρονικά διαστήματα.

Εάν η Ευρώπη δεν ραγίζει και δεν ξεσπάει με ηφαιστειακά πυροτεχνήματα σήμερα, το καλύτερο στοίχημα για κατοικησιμότητα μπορεί να στραφεί προς αυτήν την «αργή χημεία»—τη μακρόβια κυκλοφορία ή ακόμη και την ενέργεια που προέρχεται από τη ραδιενεργή αποσύνθεση στους βράχους.

Ένας έλεγχος πραγματικότητας φτάνει το 2031

Αυτή είναι μια μελέτη μοντελοποίησης, αλλά τα ευρήματα είναι ζωτικής σημασίας για τη Ερευνώντας τους Ωκεανικούς Κόσμους της NASA έργο, μια τεράστια προσπάθεια κατανόησης του τρόπου με τον οποίο σχηματίζονται οργανικές ενώσεις σε εξωγήινους ωκεανούς.

«Ένα από τα βασικά στοιχεία…θα είναι η διερεύνηση των ρευστών που κυκλοφορούν σε χαμηλότερες θερμοκρασίες κάτω από τον πυθμένα ενός ωκεανικού κόσμου όπως η Ευρώπη», είπε ο German.

Το ρολόι χτυπά επίσης επειδή η Europa Clipper είναι καθ' οδόν. Το επίσημο χρονοδιάγραμμα της αποστολής της NASA τοποθετεί την πρώτη πτήση του διαστημικού σκάφους στην Ευρώπη την άνοιξη του 2031. Το Clipper δεν θα τρυπήσει στον πυθμένα της θάλασσας, αλλά μπορεί να ακονίσει βασικά άγνωστα, όπως το πάχος του πάγου, τις ιδιότητες των ωκεανών, τη πιθανή χημεία του λοφίου και έμμεσες συμβουλές για την αλληλεπίδραση νερού-βράχου.

Ο Μπερν χαιρετίζει την ευκαιρία για την Ευρώπη να αντιπαρατεθεί.

"Αυτές οι μετρήσεις θα πρέπει να απαντήσουν σε πολλές ερωτήσεις και να μας δώσουν μεγαλύτερη βεβαιότητα."