Η παγωμένη επιφάνεια της Ευρώπης:Απόδειξη εξάχνωσης του νερού σε ακραίες θερμοκρασίες
Η φασματική ανάλυση των δεδομένων Hubble στον δορυφόρο Jovian βρήκε ίχνη μακράς διαρκείας νερού στην ατμόσφαιρα της Ευρώπης. Η ίδια τεχνική είχε εφαρμοστεί προηγουμένως στον Γανυμήδη, έναν άλλο δορυφόρο του Δία, αλλά οι ερευνητές έμειναν έκπληκτοι όταν είδαν το ίδιο πράγμα στην Ευρώπη επειδή οι θερμοκρασίες της επιφάνειάς του είναι πολύ χαμηλότερες.
Πιστώσεις εικόνας:NASA. Τα φεγγάρια του Δία είναι παγωμένα στην επιφάνεια. Απέχουν πολύ από τον ήλιο και απλώς δεν λαμβάνουν αρκετή ηλιακή ακτινοβολία για να διατηρήσουν ωκεανούς υγρού νερού όπως η Γη. Αλλά υπάρχουν περισσότερα σε μερικά από αυτά τα φεγγάρια από όσα φαίνονται στο μάτι. Για παράδειγμα, η Ευρώπη πιστεύεται ότι έχει έναν ωκεανό υγρού νερού κάτω από την παγωμένη επιφάνεια, λόγω τριβής. Η βαρυτική έλξη από τον Δία αναγκάζει το κέλυφος του πάγου και το εσωτερικό του φεγγαριού να κάμπτονται κατά τη διάρκεια της τροχιάς του (όπως ακριβώς όπως έχουμε παλίρροιες στη Γη). Αυτή η κίνηση παράγει τριβή, η τριβή παράγει θερμότητα και αυτή η θερμότητα είναι αρκετή για να λιώσει ένα μεγάλο κομμάτι της υπόγειας επιφάνειας της Ευρώπης σε υγρό νερό.
Τα τελευταία χρόνια, οι αστρονόμοι παρακολουθούν στενά την Ευρώπη, επειδή η ύπαρξη ενός ωκεανού υγρού νερού (ακόμη και κάτω από την επιφάνειά της) την καθιστά πιθανό υποψήφιο να φιλοξενήσει ζωή. Αρκετές μελέτες έχουν φέρει στοιχεία που υποστηρίζουν την ύπαρξη νερού στην Ευρώπη, αλλά αυτό που κάνει αυτή τη μελέτη διαφορετική είναι ότι φέρνει στοιχεία για κάποιο μη στερεό νερό στην επιφάνεια του δορυφόρου.
Δεν είναι πολλά - απλά λεπτά ίχνη ατμού - αλλά ακόμη και αυτά τα ίχνη είναι εκπληκτικά στην επιφάνεια της Ευρώπης. Ο λόγος είναι ότι η Ευρώπη αντανακλά περισσότερο ηλιακό φως από τον Γανυμήδη, διατηρώντας τη θερμοκρασία της επιφάνειάς της πολύ πιο κρύα. Το υψηλό της ημέρας στην Ευρώπη είναι -260 βαθμοί Φαρενάιτ (-162 Κελσίου) — και αυτή δεν είναι μια θερμοκρασία στην οποία θα περιμένατε να βρείτε νερό.
«Η παρατήρηση των υδρατμών στον Γκανιμήδη και στην πίσω πλευρά της Ευρώπης προωθεί την κατανόησή μας για τις ατμόσφαιρες των παγωμένων φεγγαριών», είπε ο Ροθ. "Ωστόσο, η ανίχνευση μιας σταθερής αφθονίας νερού στην Ευρώπη είναι λίγο πιο εκπληκτική από ό,τι στον Γανυμήδη, επειδή οι επιφανειακές θερμοκρασίες της Ευρώπης είναι χαμηλότερες από αυτές του Γανυμήδη."
Προηγούμενα ευρήματα υδρατμών στην Ευρώπη συσχετίστηκαν με νέφη νερού που εκρήγνυνται μέσα από τον πάγο - ανάλογα με τα ηφαίστεια ή τους θερμοπίδακες εδώ στη Γη. Αυτά τα λοφία μπορούν να εκτείνονται πάνω από 60 μίλια (96 km) σε ύψος, παράγοντας παροδικές σταγόνες ατμού στην ατμόσφαιρα του φεγγαριού. Αλλά αυτό φαίνεται να είναι διαφορετικό.
Εξετάζοντας δεδομένα από το 1999, το 2012, το 2014 και το 2015, το Hubble βρήκε στοιχεία ότι μέρος των υδρατμών προέρχεται απευθείας από τον πάγο στην επιφάνεια. Αυτός ο πάγος εξαχνώνεται, μετατρέποντας απευθείας από στερεό πάγο σε αέριο, και φαίνεται να είναι μια συνεχής διαδικασία. Με άλλα λόγια, μικρά τμήματα του επιφανειακού πάγου της Ευρώπης μεταμορφώνονται συνεχώς σε υδρατμούς, τουλάχιστον στην πίσω πλευρά του φεγγαριού.
Ένα παλαιότερο έγγραφο από το 2021, το οποίο επίσης συντάχθηκε από τον Roth, βρήκε παρόμοια ίχνη υδρατμών στην ατμόσφαιρα του φεγγαριού του Δία, Γανυμήδη. Ωστόσο, ένας περιορισμός και των δύο αυτών εγγράφων είναι ότι πρόκειται για έμμεσες παρατηρήσεις. Με απλά λόγια, δεν είναι ακριβώς νερό αυτό που βλέπουν - από οξυγόνο, ένα κύριο συστατικό του νερού. Θεωρητικά, θα μπορούσαν να υπάρχουν άλλα στοιχεία που περιέχουν οξυγόνο (διοξείδιο του άνθρακα, μεμονωμένα μόρια οξυγόνου, υδροξείδιο), αλλά τίποτα δεν φαίνεται να ταιριάζει στα δεδομένα τόσο καλά όσο το νερό. Είναι σχεδόν τόσο σταθερό συμπέρασμα όσο μπορείτε να βγάλετε από μια έμμεση παρατήρηση, αν και θα χρειαστεί ακόμη μελλοντική εργασία για να επιβεβαιωθεί το εύρημα.
Ευτυχώς, τόσο η NASA όσο και η ESA προετοιμάζουν αποστολές για να εξερευνήσουν την Ευρώπη με περισσότερες λεπτομέρειες. Το Europa Clipper της NASA έχει προγραμματιστεί για εκτόξευση το 2024, ενώ το Jupiter Icy Moons Explorer της ESA πρόκειται να εκτοξευτεί τον Αύγουστο του 2022 και θα φτάσει στον Δία τον Ιούλιο του 2031. Αυτές οι δύο αποστολές αναμένεται να αυξήσουν σημαντικά την κατανόησή μας για αυτούς τους παγωμένους κόσμους και να προσφέρουν περισσότερες συμβουλές για την πιθανή κατοικησιμότητα τους.
Mihai Andrei
Ο Δρ Andrei Mihai είναι γεωφυσικός και ιδρυτής της ZME Science. Έχει Ph.D. στη γεωφυσική και την αρχαιολογία και έχει ολοκληρώσει μαθήματα από αναγνωρισμένα πανεπιστήμια (με προγράμματα που κυμαίνονται από το κλίμα και την αστρονομία έως τη χημεία και τη γεωλογία). Είναι παθιασμένος να κάνει την έρευνα πιο προσιτή σε όλους και να μεταδίδει νέα και χαρακτηριστικά σε ένα ευρύ κοινό.
