Jüpiter’in uydusu Europa, besinleri, suyu ve enerjisi göz önüne alındığında yaşamı barındırma potansiyeli nedeniyle bilimsel ilgi topladı. Yeni araştırmalar, Europa’nın metalik çekirdek veya deniz tabanı volkanizması gibi beklenen ısıya dayalı süreçlere sahip olmayabileceğini ve bu durumun yaşanabilirliğini belirsiz hale getirebileceğini öne sürüyor.
Geniş bir alanın içinde JüpiterEuropa, besinler, su ve enerji kaynakları gibi temel elementlerin ilgi çekici göstergeleri nedeniyle araştırmacılar için büyüleyici bir konu olarak öne çıkıyor.
Bu faktörler toplu olarak dünya dışı yaşam formları için olası bir sığınak önermektedir. Özellikle Europa’nın bileşiminin, en dış yüzeyinden çekirdeğine kadar dört farklı katmandan oluştuğu düşünülüyor: buz tabakası, tuzlu okyanus, kayalık manto ve metalik çekirdek.
Dünya gibi, Europa’nın okyanusu da kayalık deniz tabanına dokunuyor ve bu da yaşam için uygun kaya suyu kimyasına izin verebilir. Bazı bilim adamları ayrıca deniz tabanının potansiyel bir biyosfer için daha fazla enerji ve besin sağlayabilecek volkanlara ev sahipliği yapabileceğine inanıyor.
ASU bilim insanları, Dünya ve Uzay Araştırmaları Okulu’ndan Kevin Trinh, Carver Bierson ve Joe O’Rourke, Trinh’in yazdığı bilgisayar kodunu kullanarak, düşük başlangıç sıcaklıklarıyla Avrupa’nın oluşmasının sonuçlarını araştırdılar. Bulguları yakın zamanda yayınlandı Bilim Gelişmeleri.
Hidratlı kayalar önemli bir içerik olabilir
Europa’nın okyanus açısından metamorfik bir kökeni olabilir. Bazı bilim insanları bu yönde spekülasyonlar yaparken, Trinh ve ekibi, eğer Avrupa gerçekten de hidrate olmuş kayalardan oluşmuşsa (yani kayalar hidrojen ve oksijene sahipse), o zaman Europa’nın yeterli iç kısmının, hidrate olmuş kayalardan suyu doğrudan serbest bırakarak okyanusu oluşturacak kadar ısınması gerektiğini gösteriyor. ve buz kabuğu.
Europa’nın iç evrimi. Kredi bilgileri: Kevin Trinh/ASU
ASU’nun Dünya ve Uzay Araştırmaları Okulu’nda yüksek lisans öğrencisi olan Kevin Trinh, “Europa’nın okyanusunun kökeni önemlidir, çünkü Ay’ın yaşamı destekleme potansiyeli sonuçta okyanus oluşum sürecindeki kimyasal bileşenlere ve fiziksel koşullara bağlıdır” dedi.
Metalik çekirdek oluşumu yüksek sıcaklıklar gerektirir
Bu buzlu uyduyu inceleyen birçok bilim insanı, Europa’nın birikim sırasında veya birikimden kısa bir süre sonra metalik bir çekirdekten oluştuğunu varsayıyordu. Bu ASU çalışması bu tahminle çelişiyor; bunun yerine Europa’nın metalik çekirdeğini birikimden milyarlarca yıl sonrasına kadar (eğer gerçekten olduysa) oluşturmaya başlamamış olabileceğini öne sürüyor.
“Güneş sistemindeki çoğu dünya için, iç yapılarının oluşumu tamamlandıktan kısa bir süre sonra oluştuğunu düşünme eğilimindeyiz. Bu çalışma çok heyecan verici çünkü Europa’yı, içi tüm ömrü boyunca yavaş yavaş gelişen bir dünya olarak yeniden çerçeveliyor. Bu, bu değişikliklerin bugün gördüğümüz Avrupa’da nasıl gözlemlenebileceğini anlamak için gelecekteki araştırmalara kapı açıyor” dedi ASU’nun Dünya ve Uzay Araştırmaları Okulu’nda doktora sonrası araştırma uzmanı Carver Bierson.
Metalik bir çekirdeğin varlığı, Europa’nın iç ısısına derinden bağlıdır; bu aynı zamanda deniz tabanındaki volkanizmayı harekete geçirmek ve yaşanabilir bir deniz tabanı ortamına katkıda bulunmak için de kullanılabilir. Ancak Europa’nın böyle bir çekirdek oluşturmaya yetecek kadar ısı üretip üretmediği belli değil. Trinh’in kodu, ısının bir ay boyunca nasıl üretildiğini ve dağıtıldığını hesaplıyor ve birçok jeodinamikçinin onlarca yıldır kullandığı aynı yönetim denklemlerini kullanıyor. Ancak ekibin yeni sonucu, Europa modellemesinde ortak olan varsayımlara meydan okumaktan geliyor: Europa gibi küçük bir ay, buz, kaya ve metalin soğuk bir karışımından oluşabilir.
Ancak tüm bu işlemler sıcak bir iç mekan gerektirir. Europa gibi küçük bir ay (Dünya kütlesinin ~%1’i), Dünya benzeri süreçleri (metalik çekirdek oluşumu, deniz tabanı volkanizması ve devam eden kaya suyu jeokimyası) tetiklemek veya sürdürmek için yeterli enerjiye sahip olmayabilir; bu da Europa’nın yaşanabilir potansiyelinin belirsiz olduğu anlamına gelir. Europa’nın oluştuğu kesin zaman, kısa ömürlü bir alüminyum izotopunun radyoaktif bozunmasından ne kadar ısı elde edileceğini belirler. Gelgit ısınması (Jüpiter ve diğer uydularla olan yerçekimsel etkileşimlerden kaynaklanan) aynı zamanda Europa’nın iç kısmının farklı katmanlara ne kadar hızlı ayrıldığını da belirler.
Europa’nın deniz tabanı serin, nemli olabilir ve deniz tabanı volkanizması (eğer varsa) sınırlı olabilir
Bu çalışma, Europa’da yaşanabilirliği engelleyebilecek sınırlı hidrotermal aktivite ve deniz tabanı volkanizmasının olabileceğini ima etmektedir. Ancak kendinden emin tahminler daha fazla veri gerektirir.
“Avrupa sadece ıslak, bebek bir Dünya değil. ASU’nun Dünya ve Uzay Araştırmaları Okulu’nda Yardımcı Doçent Joseph O’Rourke, “Bu, çözülmesi gereken gizemlerle dolu, kendine has özel bir dünya” dedi.
Ekim 2024’te, NASA Europa Clipper adlı bir uzay aracını fırlatmayı planlıyor ve bu aracın Europa’ya Nisan 2030’da varması gerekiyor. Trinh, Bierson ve O’Rourke’nin son çalışmasıyla bilim insanları, ana hedefi, Europa Clipper’dan gelen verileri yorumlamak için daha donanımlı olacaklar. Jüpiter’in buzlu uydusu Europa’yı hayata ev sahipliği yapabilecek potansiyel koşullar açısından değerlendirin.
Referans: “Europa’nın iç kısmının yavaş evrimi: metamorfik okyanus kökeni, gecikmiş metalik çekirdek oluşumu ve sınırlı deniz tabanı volkanizması”, Kevin T. Trinh, Carver J. Bierson ve Joseph G. O’Rourke, 16 Haziran 2023, Bilim Gelişmeleri.
DOI: 10.1126/sciadv.adf3955