Bu sanatçının anlayışı, Jüpiter’in buzlu uydusu Europa’nın yüzeyindeki çift çıkıntıların, buz kabuğu içindeki sığ, yeniden donan su cepleri üzerinde nasıl oluşabileceğini gösteriyor. Bu mekanizma, Dünya’nın Grönland Buz Levhasında bulunan benzer bir çift sırt özelliğinin çalışmasına dayanmaktadır. Kredi bilgileri: Adalet Blaine Wainwright
Europa’da bol miktarda bulunan özelliklerin oluşumuna ilişkin açıklama, dünya dışı yaşam arayışı için iyiye işarettir.
JüpiterAy Europa, güneş sistemimizdeki yaşam için en önemli adaydır ve bilim adamları, on yıllardır derin tuzlu su okyanusu tarafından büyülenmiştir. Bununla birlikte, kilometrelerce kalınlığa sahip olabilen buzlu bir kabukla kaplanmıştır, bu da örneklemeyi zor bir iş haline getirir. Artan kanıtlar, buz kabuğunun bir bariyerden çok dinamik bir sistem olduğunu ve başlı başına potansiyel yaşanabilirliğe sahip bir astrobiyoloji alanı olduğunu gösteriyor.
Grönland’da bir “çift sırt” özelliğinin oluşumunu yakalayan buza nüfuz eden radar gözlemleri, Europa’nın buz kabuğunun, yüzeyde yaygın olan benzer özelliklerin altında bol miktarda su cebine sahip olabileceğini düşündürmektedir. Dergide yayınlanacak olan bulgular Doğa İletişimi bugün (19 Nisan 2022), Jovian ayının dışındaki potansiyel olarak yaşanabilir ortamları tespit etmek için zorlayıcı olabilir.
Araştırmanın kıdemli yazarı Dustin Schroeder, “Yüzeye daha yakın olduğu için, uzaydan, diğer aylardan ve Io’nun yanardağlarından ilginç kimyasallar aldığınız için, kabukta su cepleri varsa hayatın bir şansı var” dedi. Stanford Üniversitesi Dünya, Enerji ve Çevre Bilimleri Okulu’nda (Stanford Earth) jeofizik doçenti olan Dr. “Grönland’da gördüğümüz mekanizma, Europa’da bu şeylerin nasıl olduğuysa, her yerde su olduğunu gösteriyor.”
Grönland’dan gelen buz delici radar verileri, Europa’nın buz kabuğunda sığ su ceplerinin yaygın olabileceğini ve Jüpiter’in ayının yüzeyine yakın yaşanabilirlik belirtilerini tespit etme potansiyelini artırdığını gösteriyor.
karasal bir analog
Dünya’da araştırmacılar, buz tabakalarının büyümesinin ve geri çekilmesinin deniz seviyesinin yükselmesini nasıl etkileyebileceğini anlamak için havadaki jeofizik aletleri kullanarak kutup bölgelerini analiz ediyor. Bu çalışma alanının çoğu, buz tabakalarının akışının karmaşık hidrolojiye tabi olduğu – dinamik buzul altı gölleri, yüzey eriyen göletler ve mevsimsel drenaj kanalları gibi – deniz seviyesi tahminlerinde belirsizliğe katkıda bulunan karada gerçekleşir.
Kara tabanlı bir yer altı, Europa’nın yer altı sıvı su okyanusundan çok farklı olduğu için, çalışmanın ortak yazarları, Europa hakkında bir laboratuvar grubu sunumu sırasında, buzlu ayı çizen oluşumların küçük bir özelliğe son derece benzer göründüğünü fark ettiklerinde şaşırdılar. Grönland buz tabakasının yüzeyinde – grubun ayrıntılı olarak incelediği bir buz tabakası.
Schroeder, “Bu küçük çift sırtları gördüğümüzde iklim değişikliği ve bunun Grönland yüzeyindeki etkisi ile ilgili tamamen farklı bir şey üzerinde çalışıyorduk – ve sırtların ‘oluşmamış’tan ‘oluşmuş’ hale geldiğini görebildik” dedi. .
Daha fazla inceleme üzerine, Grönland’da çift sırt olarak bilinen “M” şeklindeki armanın, Europa’daki en belirgin özelliğin minyatür bir versiyonu olabileceğini buldular.
1990’ların sonlarında NASA’nın Galileo uzay aracı tarafından çekilen görüntülerden oluşturulan Europa’nın bir görüntüsü. Kredi: NASA/JPL-Caltech/SETI Enstitüsü
Öne çıkan ve yaygın
Europa’daki çifte sırtlar, ayın buzlu yüzeyinde dramatik yarıklar olarak görünür, tepeler yaklaşık 1000 feet’e ulaşır ve yaklaşık yarım mil genişliğinde vadilerle ayrılır. Bilim adamları, 1990’larda Galileo uzay aracı tarafından ayın yüzeyinin fotoğraflanmasından bu yana özellikleri biliyorlardı, ancak nasıl oluştuklarına dair kesin bir açıklama yapamadılar.
tarafından 2015’ten 2017’ye kadar toplanan yüzey yüksekliği verilerinin ve buz delici radarın analizleri yoluyla NASAAraştırmacılar, IceBridge Operasyonu’nda, kuzeybatı Grönland’daki çift sırtın, buz tabakasının içinde yeniden donan ve iki tepenin belirgin bir şekle dönüşmesine neden olan bir basınçlı sıvı su cebinin etrafında kırıldığında nasıl oluştuğunu ortaya çıkardılar.
Avrupa Jüpiter’in dört Galile uydusunun en küçüğü ve Jüpiter’in bilinen 80 uydusunun tümü arasında altıncı en yakın gezegendir. Aynı zamanda Güneş Sisteminin altıncı en büyük uydusudur. Galileo Galilei, Europa’yı 1610’da keşfetti ve ona Girit Kralı Minos’un Fenikeli annesi ve Zeus’un sevgilisi (Roma tanrısı Jüpiter’in Yunan eşdeğeri) olan Europa adını verdi.
Stanford’da elektrik mühendisliği alanında doktora öğrencisi olan baş çalışma yazarı Riley Culberg, “Grönland’da, bu çift sırt, yüzey göllerinden ve akarsulardan gelen suyun sık sık yüzeye akıp yeniden donduğu bir yerde oluştu” dedi. Europa’da benzer sığ su ceplerinin oluşmasının bir yolu, yeraltı okyanusundan gelen suyun çatlaklar yoluyla buz kabuğuna zorlanması olabilir – ve bu, buz kabuğunun içinde makul miktarda değiş tokuş olabileceğini düşündürür.”
Kartopu karmaşıklığı
Europa’nın kabuğu, hareketsiz bir buz bloğu gibi davranmak yerine, çeşitli jeolojik ve hidrolojik süreçlerden geçiyor gibi görünüyor – bu çalışma ve yüzeye çıkan su tüylerinin kanıtları da dahil olmak üzere diğerleri tarafından desteklenen bir fikir. Dinamik bir buz kabuğu, yeraltı okyanusu ile yüzeyde biriken komşu gök cisimlerinden gelen besinler arasındaki alışverişi kolaylaştırdığı için yaşanabilirliği destekler.
Araştırmanın yazarlarından gezegen bilimcisi Gregor Steinbrügge, “İnsanlar 20 yılı aşkın bir süredir bu çifte sırtları inceliyorlar, ancak Dünya’da gerçekten benzer bir şeyi ilk kez izleyebildik ve doğanın sihrini ortaya çıkardığını görebildik” dedi. NASA’nın Jet Propulsion Laboratuvarı’nda (JPL) Stanford’da doktora sonrası araştırmacı olarak proje üzerinde çalışmaya başladı. “Europa’nın buz kabuğunun fiziğine ve dinamiklerine gerçekte hangi süreçlerin hakim olduğunu anlama yönünde çok daha büyük bir adım atıyoruz.”
Ortak yazarlar, çift sırtların oluşumunun nasıl bu kadar karmaşık olduğuna dair açıklamalarının, Dünya’daki analogu olmadan düşünemeyeceklerini söylediler.
Schroeder, “Bu yazıda öne sürdüğümüz mekanizma, Grönland’da olduğunu görmeden önermek için neredeyse çok cüretkar ve karmaşık olurdu” dedi.
Bulgular, araştırmacıları, şu anda Europa’yı uzaydan keşfetmek için planlanan araçlar arasında yer alan buz delici radar kullanarak bu çift sırt oluşumu sürecini hızlı bir şekilde tespit etmek için bir radar imzasıyla donatıyor.
Culberg, “Biz birçok hipotezin üzerinde başka bir hipoteziz – sadece, hipotezimizin, Dünya’da benzer bir özelliğin oluşumundan bazı gözlemlere sahip olması avantajına sahibiz,” dedi Culberg. “Çok heyecan verici bir keşif için tüm bu yeni olasılıkları açıyor.”
Referans: “Jüpiter’in uydusu Europa’da sığ su eşikleri üzerinde çift sırt oluşumu” 19 Nisan 2022, Doğa İletişimi.
DOI: 10.1038/s41467-022-29458-3
Schroeder aynı zamanda İnsan Merkezli Yapay Zeka Enstitüsü’ne (HAI) bağlı bir fakülte üyesidir, nezaketle elektrik mühendisliği doçenti ve nezaketle Stanford Woods Çevre Enstitüsü’nde bir merkez üyesidir.
Bu araştırma, Ulusal Savunma Bilimi ve Mühendisliği Lisansüstü Bursu ve kısmen NASA Grant NNX16AJ95G ve NSF Grant 1745137 tarafından desteklenmiştir.