Bir sanatçının, kaos arazisinin altında toplanmış Europa’nın yüzeyindeki sıvı su yorumu. Kredi: NASA/JPL-Caltech
buzlu kabuğundaki tuzlu su JüpiterAustin’deki Texas Üniversitesi tarafından yönetilen bir araştırma ekibine göre, Ay Europa, oksijeni buzla kaplı bir sıvı su okyanusuna taşıyor olabilir ve potansiyel olarak uzaylı yaşamını sürdürmeye yardımcı olabilir.
Bu teori başkaları tarafından önerildi, ancak araştırmacılar, dünyanın ilk fizik tabanlı bilgisayar simülasyonunu oluşturarak, oksijenin ayın “kaos arazileri” altında tuzlu su üzerinde yolculuk yapmasıyla teste tabi tuttular. buzlu dünyanın dörtte birini kaplayan çatlaklar, sırtlar ve buz blokları.
Sonuçlar, sadece ulaşımın mümkün olduğunu değil, aynı zamanda Europa’nın okyanusuna getirilen oksijen miktarının, bugün Dünya okyanuslarındaki oksijen miktarıyla eşit olabileceğini gösteriyor.
UT Jackson Yerbilimleri Okulu Jeolojik Bilimler Bölümü’nde profesör olan baş araştırmacı Marc Hesse, “Araştırmamız bu süreci mümkün olanın alanına koyuyor” dedi. Europa yeraltı okyanusunun yaşanabilirliği ile ilgili olağanüstü sorunlardan biri olarak kabul edilen şeye bir çözüm sunuyor” dedi.
Jüpiter’in uydusu Europa’nın yüzeyindeki bir kaos arazisi örneği. Kredi: NASA/JPL-Caltech/SETI Enstitüsü
Çalışma yakın zamanda dergide yayınlandı. Jeofizik Araştırma Mektupları.
Europa, uzaylı yaşamı aramak için en iyi nokta çünkü bilim adamları, besin görevi görebilecek kimyasallarla birlikte oksijen ve su belirtileri tespit ettiler. Bununla birlikte, yaklaşık 15 mil kalınlığında olduğu tahmin edilen ayın buz kabuğu, güneş ışığı ve Jüpiter’in buzlu yüzeye çarpan yüklü parçacıkları tarafından üretilen su ve oksijen arasında bir bariyer görevi görür.
Okyanusta bildiğimiz yaşam varsa, oksijenin ona ulaşmasının bir yolu olmalı. Hesse’ye göre, mevcut kanıtlara dayanan en makul senaryo, oksijenin tuzlu su veya tuzlu su ile taşınmasıdır.
Bilim adamları, Europa’nın buz kabuğunun yüzeyden oksijenle karışabilen tuzlu su oluşturmak için kısmen eridiği bölgelerin üzerinde kaos arazilerinin oluştuğunu düşünüyor. Araştırmacılar tarafından oluşturulan bilgisayar modeli, kaos arazisinin oluşumundan sonra tuzlu suya ne olduğunu gösterdi.
Araştırmacılar tarafından inşa edilen fizik tabanlı model, Europa’nın yüzeyindeki tuzlu su ve oksijenin, bir “gözeneklilik dalgası” (küresel şekil) tarafından ayın buz kabuğundan aşağıdaki sıvı su okyanusuna taşındığını gösteriyor. Grafik, zamanı (bin yıl olarak) ve buz kabuğu derinliğini (kilometre olarak) gösterir. Kırmızı, daha yüksek oksijen seviyelerini gösterir. Mavi, daha düşük oksijen seviyelerini temsil eder. Kredi: Hesse ve ark.
Model, tuzlu suyun, buzdaki gözeneklerin anlık olarak genişlemesine neden olan bir “gözeneklilik dalgası” şeklini alarak belirgin bir şekilde boşaldığını gösterdi – tuzlu suyun geri kapanmadan önce geçmesine izin verdi. Hesse, süreci, bir bahçe hortumundan aşağı akan bir su kabarcığının klasik çizgi film tıkacıyla karşılaştırır.
Yüzeyde alınan oksijenin %86’sı dalgayı okyanusa kadar sürerken, bu taşıma şekli oksijeni buzdan geçirmenin etkili bir yolu gibi görünüyor. Ancak mevcut veriler, tarihi boyunca Europa’nın okyanusuna verilen çok çeşitli oksijen seviyelerine izin veriyor – tahminler 10.000 kat arasında değişiyor.
Araştırma görevlisi olan ortak yazar Steven Vance’e göre NASAJet Tahrik Laboratuvarı (JPL) ve Gezegensel İç Mekanlar ve Jeofizik Grubu’nun süpervizörü, en yüksek tahmin, Europa’nın okyanusundaki oksijen seviyelerini Dünya’nın okyanuslarındakilere benzer hale getirecektir – bu, oksijenin gizli denizdeki yaşamı destekleme potansiyeli hakkında umudu artırmaktadır.
Aralık 2020’de güncellenen bu çizimde tasvir edilen NASA’nın Europa Clipper’ı, Jüpiter’in etrafında eliptik bir yol üzerinde dolanacak ve veri toplamak için her uçuşta uydusu Europa’ya yakın bir yere dalacak. Kredi: NASA/JPL-Caltech
“Buzun hemen altında yaşayan bir tür aerobik organizmayı düşünmek cezbedici” dedi.
Vance, NASA’nın yaklaşmakta olan 2024 Europa Clipper misyonunun, buzlu ayda yaşam için oksijen ve diğer bileşenler için tahminlerin iyileştirilmesine yardımcı olabileceğini söyledi.
NASA JPL’de Europa araştırmasına odaklanan ve çalışmanın bir parçası olmayan bilim adamı Kevin Hand, çalışmanın Europa’da oksijen taşınması için zorlayıcı bir açıklama sunduğunu söyledi.
Europa’nın yüzeyinde oksijen gibi yararlı bileşikler olduğunu biliyoruz, ancak bunlar onu yaşamın onları kullanabileceği aşağıdaki okyanusa mı indiriyor?” dedi. “Hesse ve işbirlikçilerinin çalışmasında, cevap evet gibi görünüyor.”
Araştırma NASA, Ulusal Bilim Vakfı ve Amerikan Kimya Derneği Petrol Araştırma Fonu tarafından finanse edildi.
Hesse, Jackson Okulu’na ek olarak, UT Gezegen Sistemleri Yaşanabilirlik Merkezi’nde ve Oden Hesaplamalı Mühendislik ve Bilimler Enstitüsü’nde araştırmacıdır.
Referans: Marc A. Hesse, Jacob S. Jordan, Steven D. Vance ve Apurva V. Oza, 10 Şubat 2022, “Yoğunluğa Bağlı Tuzlu Su Sızdırmasıyla Europa’nın Buz Kabuğundan Aşağıya Oksidan Taşınması”, Jeofizik Araştırma Mektupları.
DOI: 10.1029/2021GL095416