Šis uztraukums ieskauj NASA Juno misiju, kas dosies uz Jupitera orbītu šovasar, un nākotnes misijām, kas plāno izpētīt tās mēness ledus, Eiropu. Jauni pētījumi par Mēness krekinga garozas dīvainajām īpašībām var atklāt dažus interesantus punktus par Eiropas apakšzemes okeānu.
Pētnieki no Brownas universitātes Providencē, Rodas salā, ir apvienojuši Eiropas novērojumus ar datoru modeļiem un laboratorijas eksperimentiem, kas palīdzēs noteikt plūdmaiņu kontrakcijas, ko izraisa Jupitera milzīgais gravitācijas lauks . Tas savukārt var novest pie fakta, ka sadrumstalotā mēness ledus rada vairāk siltuma nekā doma, radot jaunas aizraujošas iespējas meklēt dzīvi Eiropā.
Pirms NASA Voyager un Pioneer misijas pabeidza misijas 1970. gados un pēc tam Galileo misijas 1990. gados, mums bija maz zināšanu par Jupitera satelītu dinamiku. "Zinātnieki sagaida, ka redzēs aukstas, miris vietas, bet uzreiz pārsteidza to pārsteidzošās virsmas," saka Kristīne McCarthy no Kolumbijas universitātes, kas pētīja ledus Eiropā kā Brown University absolventu. - „Acīmredzot bija kāda veida tektoniska aktivitāte - viss pārcēlās un satrieca. Uz Eiropu bija arī vietas, kas izskatās kā izkausēts vai svaigs ledus. ”
Tagad ir zināms, ka Eiropai ir milzīgs ūdens virsmas okeāns, ko aizsargā fragmentēta ledus garoza, kas, šķiet, pārvietojas tāpat kā kontinentālās plāksnes uz Zemes. Plūdmaiņu spiediens Eiropas orbītā ap Jupiteru rada iekšējo dinamo, kas maigi uzkarsē Mēness no kodola, turot okeānu šķidrā stāvoklī. Turklāt tiek uzskatīts, ka ledus plātņu kustība rada savu siltumu, izmantojot berzes procesus pie robežām. Papildus siltumam, ko rada atkārtota stiepļu pakaramo liekšana, siltums tiek izkliedēts caur Eiropas garozas atkārtotajām plūdmaiņām šajās robežās. Taču mazapjoma procesi, kas aizņem šo plūdmaiņu izkliedi, ir nepietiekami saprotami un var būt pārāk zemu novērtēti.
"Cilvēki izmanto vienkāršus mehāniskos modeļus, lai aprakstītu ledus," teica McCarthy. "Viņi neapzināja siltuma plūsmas veidus, kas radītu šo tektoniku. Tādējādi mēs veikām vairākus eksperimentus, lai mēģinātu labāk izprast šo procesu. ”
Lai imitētu to, kas varētu notikt Eiropas mizā, McCarthy vadīja projektu, lai modelētu plūdmaiņu spiedienu, ko Eiropas jūra jutīs laboratorijā. Ievietojot ledus paraugus kompresijas ierīcē Brown University, būs iespējams izmērīt deformācijas un siltuma pakāpi.
Līdz šim nav ierosināts, ka lielākā daļa siltuma nāk no berzes starp atsevišķām ledus granulām. Tas liecina, ka berzes sildīšana ir tieši saistīta ar granulu izmēru. Bet, mainot paraugu ledus granulu lielumu, McCarthy nenovēroja nekādas atšķirības siltuma plūsmā. Tā vietā viņa saprata, ka lielākā daļa siltuma nāk no mikroskopiskiem defektiem ledus kristāla struktūrā, jo ledus deformējās. Jo lielāka deformācija, jo vairāk siltuma rodas.
„Cristina atklāja, ka, salīdzinot ar modeļiem, ko izmanto kopiena, ledus ir vairāk izkropļojošs, nekā domāja cilvēki,” sacīja kolēģis Reeds Coopers no Brownas universitātes. „Tā skaistums ir tāds, ka tiklīdz mēs saņemam fizisko kārtību, tas kļūst pārsteidzoši ekstrapolēts. „Šīs fiziskās īpašības ir pirmās kārtas, lai izprastu Eiropas apvalka biezumu. Savukārt apvalka biezums attiecībā pret mēness tilpuma ķīmiju ir svarīgs, lai izprastu šīs okeāna ķīmiju. Un, ja jūs meklējat dzīvi, okeāna ķīmija ir svarīgs punkts. ”
Īsāk sakot, apzināšanās, ka ledus mikroskopiskā struktūra rada siltumu un ka siltums, kas rodas vairāk nekā iespējams, iegūst berzes apkurei, palīdz zinātniekiem daudz vairāk uzzināt par Eiropas ledus garozas fiziku un tādējādi atvērt jaunu logu okeāna šķidrā ūdens ķīmijai. zemāk.
Tā kā NASA plāno izpētīt vienu no aizraujošākajām saules sistēmas pasaulēm, izmantojot nākotnes Eiropas Clipper misiju, šis pamatpētījums palīdzēs labāk izprast Eiropas noslēpumainā okeāna apdzīvoto potenciālu.
