Antarktika buz rafının altında kar gibi frazil buz yığınları. UT Austin’in araştırmasına göre, Europa’nın buz kabuğu aynı malzemeden yapılmış olabilir. Kredi: © Helen Glazer 2015, “Antarktika’da Yürüyüş” projesinden (helenglazer.com)
kalın buzlu kabuğun altında JüpiterAy Europa, karın ters çevrilmiş buz zirveleri ve batık dağ geçitleri üzerinde yukarı doğru yüzdüğü devasa, küresel bir okyanustur. Tuhaf su altı karlarının Dünya’daki buz raflarının altında meydana geldiği biliniyor, ancak yeni araştırmalar, Jüpiter’in ayı için aynı şeyin muhtemelen doğru olduğunu gösteriyor. Aslında, Europa’nın buz kabuğunun yapımında rol oynayabilir.
Su altındaki kar, diğer buz türlerinden çok daha saftır. Bu, Europa’nın buz kabuğunun önceden düşünülenden çok daha az tuzlu olabileceği anlamına geliyor. Bu, Europa’nın okyanusunun yaşama elverişli olup olmadığını görmek için buz kabuğunun altını taramak için radar kullanacak olan NASA’nın Europa Clipper uzay aracını hazırlayan görev bilimcileri için çok önemli bir bilgi. Yeni bilgi önemli çünkü buzda hapsolmuş tuz, radarın buz kabuğunda neyi ve ne kadar derin göreceğini etkileyebilir. Buzun neyden yapıldığını tahmin edebilmek, bilim insanlarının verileri anlamlandırmasına yardımcı olacaktır.
Çalışma, Europa Clipper’ın buz delici radar cihazının geliştirilmesine de öncülük eden Austin’deki Texas Üniversitesi tarafından yönetildi. Europa’nın kabuğunun ne tür buzdan yapıldığını bilmek, okyanusun tuzluluğunu ve yaşanabilirliğini belirlemeye de yardımcı olacaktır. Çalışma derginin Ağustos sayısında yayınlandı. Astrobiyoloji.
Jüpiter’in uydusu Europa tarafından uçan NASA’nın Europa Clipper uzay aracının bir illüstrasyonu. 2024 yılında fırlatılması planlanan uzay aracı, Texas Üniversitesi Jeofizik Enstitüsü’ndeki bilim adamları tarafından geliştirilen buz delici bir radar aleti taşıyacak. Kredi: NASA/JPL-Caltech
Çalışmanın baş yazarı, “Europa’yı keşfederken, okyanusun tuzluluğu ve bileşimi ile ilgileniyoruz, çünkü bu, potansiyel yaşanabilirliğini ve hatta orada yaşayabilecek yaşam türünü yönetecek şeylerden biri” dedi. Natalie Wolfenbarger, UT Jackson Yerbilimleri Okulu’ndaki Texas Üniversitesi Jeofizik Enstitüsü’nde (UTIG) yüksek lisans öğrencisi araştırmacı.
Europa, küresel bir okyanus ve mil kalınlığında bir buz kabuğu ile çevrili kayalık bir dünyadır. Bu, Dünya’nın ayının büyüklüğü ile ilgilidir. Önceki araştırmalar, Europa’nın buza en yakın okyanusunun sıcaklığı, basıncı ve tuzluluğunun Antarktika’daki bir buz rafının altında bulacağınıza benzer olduğunu gösteriyor.
Bunu bilerek, mevcut araştırma, suyun buz rafları altında donduğu iki farklı süreci araştırdı: yoğun buz ve kırılgan buz. Congelation buzu, doğrudan buz rafının altından büyür. Frazil buzu, aşırı soğutulmuş deniz suyunda, suyun içinde yukarı doğru yüzen ve buz rafının dibine yerleşen buz pulları olarak oluşur.
Her iki yol da deniz suyundan daha az tuzlu buz yapar. Wolfenbarger, Europa’nın buz kabuğunun boyutuna ve yaşına kadar büyütüldüğünde, buzun daha da az tuzlu olacağını buldu. Üstelik, hesaplamalarına göre, deniz suyundaki tuzun sadece küçük bir kısmını tutan frazil buzu, Europa’da çok yaygın olabilir. Bu, buz kabuğunun önceki tahminlerden daha saf olabileceği anlamına gelebilir. Bu fark, gücünden, ısının içinden nasıl geçtiğine ve bir tür buz tektoniğine neden olabilecek kuvvetlere kadar her şeyi etkiler.
Araştırma bilimcisi Steve Vance, “Bu makale, okyanus dünyaları ve nasıl çalıştıkları hakkında düşünmek için yepyeni bir olasılıklar dizisi açıyor” dedi. NASAJet Tahrik Laboratuvarı (JPL) çalışmaya dahil olmayanlar. Europa Clipper’ın buz analizine nasıl hazırlanabileceğimize dair zemin hazırlıyor.”
Ortak yazar Donald Blankenship’e göre, araştırma, Avrupa’nın yaşanabilirliğini anlamak için Dünya’yı bir model olarak kullanmanın doğrulanmasıdır. Blankenship, UTIG’de kıdemli bir araştırma bilimcisi ve Europa Clipper’ın buz delici radar cihazının baş araştırmacısıdır.
“Europa’nın yaşanabilirliğini değerlendirmek, buz ve okyanus arasındaki kirlilik değişimini ölçmek ve suyun buzun içinde nerede olduğunu bulmak için Dünya’yı kullanabiliriz” dedi.
Referans: “Buz Kabuğu Yapısı ve Okyanus Dünyalarının Kompozisyonu: Yeryüzünde Yetiştirilen Buzdan İçgörüler”, Natalie S. Wolfenbarger, Jacob J. Buffo, Krista M. Soderlund ve Donald D. Blankenship, 25 Temmuz 2022, Astrobiyoloji.
DOI: 10.1089/ast.2021.0044
Wolfenbarger şu anda UT Jackson Okulu’nda jeofizik alanında doktora yapıyor ve Europa Clipper bilim ekibinin yüksek lisans öğrencisi üyesidir.
Araştırma, G. Unger Vetlesen Vakfı ve Zonta International Amelia Earhart Bursu tarafından finanse edildi.