Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Livet på Jupiters måne Europa? Opdagelsen af ​​bordsalt på overfladen øger håbet

Varieret terræn på Europa. Kredit:NASA/JPL-Caltech/SETI Institute

Europa, en frossen måne omkring Jupiter, menes at være en af ​​de mest beboelige verdener i solsystemet. Det blev første gang afbildet i detaljer af Voyager 1-sonden i 1979, afslører en overflade næsten blottet for store kratere. Dette tydede på, at vand jævnligt strømmer op indefra, genoplivning af satellitten. Europa er også krydset med lange trug, folder og kamme, potentielt lavet af isbjerge, der flyder rundt i smeltevand eller sjap.

Men det var i slutningen af ​​1990'erne, at Europa blev virkelig interessant. Galileo-missionen fandt bevis for, at den havde et hav under overfladen med flydende saltvand. Det faktum, at det er salt, giver os fingerpeg om, at vandet kan være i kontakt med sten - en proces, der kunne give energi i vandet til at fodre mikrobielt liv.

Men observationerne var for få og begrænsede til, at vi hver for sig kunne fortælle, hvor dybt og hvor salt havet er - endsige hvilken slags salte der er. Nu en ny undersøgelse, udgivet i Videnskabens fremskridt , viser, at det godt kan være normalt bordsalt (natriumchlorid) - ligesom på Jorden. Dette har vigtige konsekvenser for den potentielle eksistens af liv i Europas skjulte dybder.

Forskere mener, at hydrotermisk cirkulation i havet, muligvis drevet af hydrotermiske åbninger, kan naturligt berige havet med natriumchlorid, via kemiske reaktioner mellem havet og klippen. På jorden, hydrotermiske ventilationsåbninger menes at være en kilde til liv, såsom bakterier. Plumer, der udgår fra sydpolen af ​​Saturns måne Enceladus, som har et lignende hav, har vist sig at indeholde natriumchlorid, gør både Europa og Enceladus endnu mere lokkende mål for udforskning.

Kaosregioner på Europas bagende halvkugle. Kredit:NASA/JPL

Hvis vi ser på spektret (nedbrydningen af ​​lys i henhold til bølgelængde) af lys reflekteret fra overfladen, vi kan udlede, hvilke stoffer der er. Dette viser tegn på vandis. Men der er også to andre materialer:"hydreret" svovlsyre og sulfatsalt. Hvor kommer de fra? For forskere, der studerer det indre af Europa, eller dem, der undersøger det astrobiologiske potentiale af månens hav, det virkelig interessante spørgsmål er:kommer de inde fra Europa?

Ligesom vores måne og jord, Europa er tidevandslåst til Jupiter, hvilket betyder, at den altid præsenterer den samme side af den gigantiske planet. Galileo-observationer afslørede tilstedeværelsen af ​​"hydreret" svovlsyre på den side af Europa, der vender bagud langs sin bane, den bagende halvkugle. For at lave svovlsyre i vandis har du brug for en svovlkilde, og energi til at drive den kemiske reaktion. Noget af dette kan komme op inde fra månen i form af sulfatsalte, noget af det kan leveres af meteoritter, men den mest sandsynlige forklaring er, at den kommer fra sin søskende vulkanmåne, Io.

svovl ville blive kastet ud i rummet fra vulkaner på Io og til sidst komme til Europa. Bevæger sig hurtigere end Europa, svovlen ville højst sandsynligt ramme bagsiden af ​​Europa og implantere sig selv i isen. Den energi, der kræves for at gøre dette, ville komme fra elektroner i Jupiters strålingsbælter. For det meste, de går hurtigere rundt om Jupiter end Europa, ramte dens bagerste side og levere tonsvis af energi.

Målinger har også vist beviser for sulfatsalte, såsom magnesiumsulfat (Epsom-salte), men det er forblevet uklart, hvor det kommer fra.

Koncentrationer af svovlsyre på overfladen. Den bagerste halvkugle er øverst til venstre, hvor koncentrationerne er højere. Kredit:NASA/JPL

Holdet bag den nye undersøgelse begrundede, at den side af Europa, der vender langs dens bane, den førende halvkugle, som er beskyttet mod svovlbombardementet, kan være det bedste sted at lede efter beviser for, hvilke salte der faktisk findes inde i Europa.

I den synlige del af et spektrum er der særskilte træk kaldet "farvecentre", der vises, når de bestråles af meget energiske elektroner. Forskerne brugte det kraftfulde Hubble-rumteleskop til at lede efter beviser for disse farvecentre i Europas spektrum og opdagede en funktion, der udelukkende var placeret på den side af månen, der vender langs dens bane, viser tegn på natriumchlorid.

Type salt

Selvom der var nogle antydninger af salte i Galileo-observationerne, de nyere Hubble-data har gjort det muligt for forskerne at indsnævre det til en region på den førende halvkugle kaldet kaosterrænet, og ikke i områder, hvor svovlkemien kunne være drevet af stråling. Det betyder, at de virkelig sandsynligvis kommer fra Europas indre.

Europa i naturlig farve til venstre, og falsk farve til højre. De brune/røde områder til højre kan svare til svovlsyreregionerne, det gullige terræn til venstre menes nu at være produceret af natriumchlorid. Kredit:NASA/JPL/University of Arizona

Liv, som vi kender det, har brug for flydende vand og energi. At Europa overhovedet har et flydende hav, fortæller os, at der er flydende vand og en energikilde til at forhindre det i at fryse. Men havets kemiske sammensætning er også afgørende. saltlage, "salt vand, "har et lavere frysepunkt end rent vand, hvilket betyder, at det gør vandet mere beboeligt.

Salt, specifikt natriumionerne i bordsalt, er også afgørende for en lang række metaboliske processer i plante- og dyreliv. Derimod nogle andre salte, såsom sulfater, might inhibit life if present in large quantities. The researchers were keen to point out that they might just be seeing the end-point of a complicated chain of sub-surface processes—the salt might just be part of the natural ice layers. Men, for those hoping there is life on Europa, the discovery of sodium chloride is good news.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.




Varme artikler