Sol panelin gri ve mavi katmanları, Jüpiter’in dünya dışı yaşama ev sahipliği yapabilecek uydusu Europa’daki derin, buzla kaplı okyanusu gösteriyor. Bu okyanusun dünyadaki okyanuslardan çok daha derin olduğu düşünülüyor. Yeni araştırmalar, bu ortamlarda sıvı suyun nerede bulunabileceğine dair ipuçları veriyor. Kredi: Baptiste Journaux tarafından yapılan değişikliklerle NASA/JPL-Caltech’e ait görüntü
Washington Üniversitesi (UW) ve Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley (UC Berkeley) araştırmacıları, buzlu dünya dışı dünyalarda sıvı suyun varlığının fiziksel sınırlarını ölçen deneyler yaptılar. Bu jeoloji ve mühendislik kombinasyonu, uzaylı yaşamı avına ve diğer gezegenlerin uydularındaki okyanusların yaklaşan robotik keşfine yardımcı olmak için yapıldı.
Sonuçlar yakın zamanda dergide yayınlandı. Hücre Raporları Fizik Bilimi.
UW’de Dünya ve uzay bilimleri alanında yardımcı doçent olan yardımcı yazar Baptiste Journaux, “Bir sıvı ne kadar kararlıysa, yaşanabilirlik için o kadar umut vericidir” dedi. “Sonuçlarımız, diğer gezegenlerin uydularının derin okyanusunda bulunan soğuk, tuzlu, yüksek basınçlı sıvıların, düşük basınçlarda olduğundan çok daha soğuk bir sıcaklıkta sıvı kalabileceğini gösteriyor. Bu, buzlu aylardaki olası habitatların aralığını genişletiyor ve biyo-imzaları veya yaşam belirtilerini nerede aramamız gerektiğini belirlememize izin verecek.”
Galileo uzay aracı tarafından 1996 yılında çekilen bu görüntü, Jüpiter’in buzla kaplı uydusu Europa’nın iki görüntüsünü gösteriyor. Soldaki resim yaklaşık doğal rengi gösterirken, sağdaki resim özellikleri vurgulamak için renklendirilmiştir. Europa’nın çapı yaklaşık 3.160 kilometre (1.950 mil) veya Dünya’nın ayının büyüklüğü kadardır. Kredi: NASA Jet Tahrik Laboratuvarı
Jüpiter ve SatürnEuropa, Ganymede ve Titan da dahil olmak üzere buzlu uyduları, dünya dışı yaşama ev sahipliği yapmak için güneş sistemimizde önde gelen adaylardır. Bu buzla kaplı uyduların, Dünya’daki okyanus hacminin birkaç düzine katına kadar muazzam sıvı okyanusları barındırdığı düşünülüyor.
Journaux, “’Mavi mermer’ olarak adlandırılmasına rağmen, Dünya bu dünyalarla karşılaştırıldığında oldukça kuru” dedi.
Bu uydulardaki okyanuslar çeşitli tuz türleri içerebilir ve Europa’da yaklaşık 100 mil (160 km) derinlikten Titan’da 400 mil (640 km) derinliğe kadar değişmesi beklenir.
“Suyun yaşamı desteklediğini biliyoruz, ancak bu aylardaki okyanusların büyük bir kısmı muhtemelen sıfır derecenin altında. santigrat ve Dünya’da deneyimlenen her şeyden daha yüksek basınçlarda” dedi Journaux. “En derin uçurumu da dahil olmak üzere, tamamen donmadan önce bir okyanusun ne kadar soğuk olabileceğini bilmemiz gerekiyordu.”
Çalışma ötektiklere veya tuzlu bir çözeltinin tamamen donmadan önce sıvı kalabileceği en düşük sıcaklığa odaklandı. Tuz ve su buna bir örnektir — tuzlu su, saf suyun donma sıcaklığının altında sıvı halde kalır, insanların kışın buz oluşumunu önlemek için yollara tuz serpme nedenlerinden biri.
Deneyler, orijinal olarak tıbbi uygulamalar ve gıda depolama için organların gelecekte dondurularak saklanması için tasarlanmış UC Berkeley ekipmanını kullandı. Ancak bu araştırma için yazarlar, diğer gezegenlerin uydularında var olduğu düşünülen koşulları simüle etmek için kullandılar.
Gezegen bilimcisi ve su ve mineral fiziği uzmanı Journaux, atmosfer basıncının 3.000 katına veya 300 megapaskal’a kadar olan basınçlarda beş farklı tuzun çözümlerini test etmek için UC Berkeley mühendisleriyle birlikte çalıştı – Dünya’nın en derin okyanus çukurundaki basıncın yaklaşık üç katı .
Yazan ortak yazar Matthew Powell-Palm, “Tuzlu suyun yüksek basınçlarda sıvı kalması için mümkün olan en düşük sıcaklığı bilmek, dünya dışı yaşamın bu buzlu okyanus dünyalarının derin okyanuslarında nasıl var olabileceğini ve gelişebileceğini anlamanın ayrılmaz bir parçasıdır” dedi. UC Berkeley’de doktora sonrası araştırmacı olarak çalışmak, aynı zamanda kriyoprezervasyon şirketi BioChoric, Inc.’in kurucu ortağı ve CEO’su.
Journaux kısa süre önce NASA’nın 2027’de Satürn’ün en büyük ayı Titan’a bir rotorcraft gönderecek olan Dragonfly misyon ekibiyle çalışmaya başladı. NASA ayrıca 2024’te Jüpiter’in yörüngesindeki birçok uydudan biri olan Europa’yı keşfetmek için Europa Clipper görevine liderlik ediyor. Bu arada, Avrupa Uzay Ajansı 2023’te JUICE uzay aracını gönderecek veya Jüpiter Buzlu Uyduları GezginiJüpiter’in en büyük üç uydusunu keşfetmek için: Ganymede, Callisto ve Europa.
Journaux, “Bu çalışmadan elde edilen yeni veriler, daha fazla araştırmacının bu buzlu okyanus dünyalarında gözlemlenen karmaşık jeolojik süreçleri anlamalarına yardımcı olabilir.” Dedi.
Referans: Brooke Chang, Anthony N. Consiglio, Drew Lilley, Ravi Prasher, Boris Rubinsky, Baptiste Journaux ve Matthew J.Powell-Palm tarafından “Tuzlu sulu ötektiklerin basınca bağımlılığı”, Hücre Raporları Fizik Bilimi.
DOI: 10.1016/j.xcrp.2022.100856
Diğer yazarlar, hepsi UC Berkeley’de bulunan Boris Rubinsky, Brooke Chang, Anthony Consiglio, Drew Lilley ve Ravi Prasher’dir. Çalışma, Ulusal Bilim Vakfı ve NASA tarafından finanse edildi.