Bir sanatçının Jüpiter’in uydusu Europa üzerindeki bir kuyruklu yıldız veya asteroit etkisi kavramı. Kredi: NASA/JPL-Caltech
kuyruklu yıldız çarpması JüpiterAy Europa, ayın yüzeyinde bulunan yaşam için kritik bileşenlerin, ayın buzlu kabuğunu tamamen delmese bile, gizli sıvı su okyanusuna taşınmasına yardımcı olabilir.
Keşif, Austin’deki Texas Üniversitesi’ndeki araştırmacılar tarafından yürütülen ve araştırmacıların, onlarca kilometre kalınlığında olduğu tahmin edilen buz kabuğuna bir kuyruklu yıldız veya asteroit çarptıktan sonra ne olduğunu gözlemlemek için bir bilgisayar modeli geliştirdiği bir çalışmadan geliyor.
Model, eğer bir çarpışma Ay’ın buz kabuğunun en azından yarısına kadar ulaşırsa, ürettiği ısıtılmış erimiş suyun buzun geri kalanı boyunca batacağını ve yüzeyden okyanusa yaşam için gerekli olan bir kimyasallar sınıfı olan oksidanları getireceğini gösteriyor. , korunaklı sularda herhangi bir potansiyel yaşamı sürdürmeye yardımcı olabilecekleri yer.
Europa’da bir çarpma krateri olan Manannan Krateri’nin çarpma sonrası eriyik odasının bilgisayarla oluşturulmuş bir simülasyonu. Simülasyon, çarpışmadan birkaç yüz yıl sonra okyanusa batan eriyik suyunu gösteriyor. Kredi bilgileri: Carnahan ve ark.
Araştırmacılar, devasa eriyik odasının istikrarlı bir şekilde batmasını, batmakta olan bir gemiye benzettiler.
Baş yazar ve doktora öğrencisi Evan Carnahan, “Yeterince su aldığınızda, sadece batacaksınız” dedi. “Titanik’in 10 katı gibi.”
Bilim adamları, etkileri Europa’da oksidanları taşımanın bir yolu olarak önerdiler, ancak grevlerin buzu kırması gerektiğini varsaydılar. UT Jackson Yerbilimleri Okulu Jeoloji Bilimleri Bölümü’nde profesör olan ortak yazar Marc Hesse, bu çalışmanın önemli olduğunu çünkü çok daha geniş bir etki yelpazesinin işi yapabileceğini öne sürüyor.
UT Oden Hesaplamalı Mühendislik ve Bilimler Enstitüsü’nde öğretim üyesi olan Hesse, “Bu, yaşam için gerekli kimyasal bileşenlere sahip olma olasılığınızı artırıyor” dedi. Çalışma yayınlandı Jeofizik Araştırma Mektupları.
Tyre, Europa’da büyük bir çarpışma krateri. Kredi bilgileri: NASA/JPL/DLR
Oksitleyicilerin Europa’nın yüzeyinde doğal olarak oluştukları yerden okyanusa ulaşıp ulaşamayacakları, gezegen bilimindeki en büyük sorulardan biridir. hedeflerinden biri NASAEuropa Clipper’ın buzlu aya yönelik yaklaşmakta olan görevi, cevapları daraltmaya yardımcı olabilecek verileri toplamaktır.
Şimdilik, kuyruklu yıldız ve asteroit çarpmaları en makul mekanizmalar arasında yer alıyor. Bilim adamları, Europa’nın yüzeyinde düzinelerce krater tespit ettiler; bunların çoğu, donmuş eriyik suyunu ve kraterin altında çarpışma sonrası hareketi düşündüren belirgin bir dalgalı görünüme sahip.
Bu çalışma, çarpışmadan sonra krater ortamını modelliyor – erimiş suyun buzda nasıl hareket ettiğini ve oksidanları taşıma kapasitesini araştırıyor. üzerine kuruludur önceki çalışma Williams College’da profesör olan ortak yazar Rónadh Cox tarafından Europa’nın buzunu kıran etkileri modelledi.
Çalışma, bir çarpma buz kabuğunun orta noktasına ulaşırsa, eriyen suyun %40’ından fazlasının okyanusa ulaşacağını buldu. Üretilen eriyik su hacmi önemli olabilir. Örneğin bu çalışma, buz kabuğunun orta noktasına ulaşan yarım mil genişliğindeki bir kuyruklu yıldızın Oregon’un Krater Gölü’nü dolduracak kadar suyu eritebileceğini gösterdi.
2015 yılında yapılan bir çalışmadan Europa’nın buz kabuğuna bir etkinin bilgisayar tarafından oluşturulmuş bir simülasyonu. Hasar sağda ve sıcaklık solda. Mavi, daha soğuk sıcaklıkları ve kırmızı, daha sıcak sıcaklıkları belirtir. Çarpmanın yarattığı parlak kırmızı alan, eriyen suyu temsil ediyor. Austin’deki Texas Üniversitesi tarafından yürütülen yeni bir çalışma, eriyen suyun çarpma sonrası davranışını ve bunun Europa’nın buzla kaplı okyanusuna yaşam için gerekli maddelerin taşınmasına nasıl yardımcı olabileceğini araştırıyor. Kredi bilgileri: Rónadh Cox
Europa’daki eriyik suyunu tanımlayan diğer modeller, onu genellikle “kaos arazisi” adı verilen buzlu oluşumlara potansiyel olarak katkıda bulunabileceği uzun süreler boyunca ayın yüzeyine yakın bir yere yerleştirir. Ancak bu çalışmanın sonuçları, eriyik suyunun ağır ağırlığının yerinde kalmak yerine batmasına neden olduğu için bu fikri karmaşıklaştırıyor.
Carnahan, “Sığ yüzeyde çok büyük hacimlerde eriyiği batmadan tutabileceğiniz fikrine karşı uyarıda bulunuyoruz” dedi.
Avrupa gibi, SatürnAy Titan da buzlu bir kabuğun altında bir sıvı su okyanusu tutabilir. NASA’nın Jet Propulsion Laboratuvarı Gezegen Bilimi Direktörlüğü bilim adamı Rosaly Lopes (JPL), bu modelin bilim adamlarının etkilerin diğer buzlu dünyalar üzerindeki rolünü anlamalarına yardımcı olabileceğini söyledi.
“Titan söz konusu olduğunda, bu çok önemli çünkü Titan’ın kalın bir buz kabuğu var – Europa’nınkinden daha kalın” dedi. “Bu çalışmanın uygulanmasıyla gerçekten ilgileniyoruz.”
Referans: “Europa Üzerinde Etki Oluşturulan Erime Odalarının Sinkingiyle Yüzeyden Okyanusa Değişim” yazan Evan Carnahan, Steven D. Vance, Rónadh Cox ve Marc A. Hesse, 28 Kasım 2022, Jeofizik Araştırma Mektupları.
DOI: 10.1029/2022GL100287
Carnahan, araştırmaya NASA JPL’deki stajı sırasında ortak yazar Steven Vance ile birlikte başladı ve yüksek lisans derecesini alırken Hesse ile çalışarak tamamladı. O şimdi UT Cockrell Mühendislik Okulu’nda doktora öğrencisi.
UT Planetary Systems Habitability Merkezi, Texas Space Grant Konsorsiyumu Bursu ve NASA araştırmayı finanse etti.