Jüpiter’in uydusu olan 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 onun yaşanabilirliğini belirsiz hale getirebileceğini öne sürüyor.
Jüpiter’in uydularının geniş alanı içinde, Europa büyüleyici bir gezegen olarak öne çıkıyor. Besin maddeleri, su ve enerji kaynakları gibi temel unsurların ikna edici göstergeleri nedeniyle araştırmacıların konusu.
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: bir buz tabakası, tuzlu bir okyanus, kayalık bir manto ve metalik bir çekirdek.
Dünya gibi, Europa’nın okyanusu da kayalık deniz tabanına dokunuyor, bu da yaşam için uygun kaya-su kimyasına olanak tanıyor. Bazı bilim insanları ayrıca deniz tabanının potansiyel bir biyosfer için daha fazla enerji ve besin sağlayabilecek volkanlara ev sahipliği yapabileceğine inanıyor.
ASU bilim insanları Kevin Trinh, Carver Bierson ve Dünya ve Uzay Araştırma Okulu’ndan Joe O’Rourke Trinh’in yazdığı bilgisayar kodunu kullanarak, düşük başlangıç sıcaklıklarıyla Europa’nın oluşmasının sonuçlarını araştırdı. Bulguları yakın zamanda Science Advances dergisinde yayınlandı.
Sulu kayalar önemli bir içerik olabilir
Avrupa’nın okyanus için metamorfik bir kökeni olabilir. Bazı bilim insanları bu yönde spekülasyonlar yaparken, Trinh ve ekibi, eğer Avrupa gerçekten de sulu kayalardan oluşuyorsa (yani kayalar hidrojen ve oksijene sahipse), o zaman Europa’nın iç kısmının, suyu doğrudan sulu kayalardan salarak okyanusu oluşturacak kadar ısınması gerektiğini gösteriyor. ve buz kabuğu.
Europa’nın iç evrimi. Katkıda bulunan: Kevin Trinh/ASU
“Ay’ın yaşamı destekleme potansiyeli sonuçta okyanus oluşum sürecindeki kimyasal bileşenlere ve fiziksel koşullara bağlı olduğundan, Avrupa okyanusunun kökeni önemlidir” dedi Kevin Trinh, ASU Dünya ve Uzay Araştırma Okulu’nda yüksek lisans öğrencisi.
Metalik çekirdek oluşumu yüksek sıcaklıklar gerektirir
Bu buzlu ayı inceleyen birçok bilim insanı, Europa’nın birikim sırasında veya birikimden kısa bir süre sonra metalik bir çekirdekle oluştuğunu varsaydı. Bu ASU çalışması bu tahminle çelişiyor ve bunun yerine Europa’nın metalik çekirdeğini birikimden milyarlarca yıl sonra oluşturmaya başlamamış olabileceğini (eğer böyle bir şey olduysa) öne sürüyor.
“Güneş sistemindeki çoğu dünya için, iç yapılarının oluşumu tamamlandıktan kısa bir süre sonra oluştuğunu düşünmek. 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 görevlisi olan Carver Bierson.
Metalik bir varlığın varlığı Çekirdek, Europa’nın iç ısısına derinden bağlıdır ve 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 ay boyunca nasıl üretilip dağıtıldığını hesaplıyor ve birçok jeodinamikçinin onlarca yıldır kullandığı yönetim denklemlerini kullanıyor. Ancak ekibin yeni sonucu, Europa modellemesinde yaygın olan varsayımlara meydan okumaktan geliyor: Europa gibi küçük bir ay, soğuk bir buz, kaya ve metal karışımından oluşabilir.
Ancak tüm bu süreçler, sıcak iç mekan. 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 alınabileceğini belirler. Gelgit ısınması (Jüpiter ve diğer uydularla yerçekimsel etkileşimlerden kaynaklanan) aynı zamanda Europa’nın iç kısmının farklı katmanlara ne kadar hızlı ayrıldığını da belirler.
Avrupa’nın deniz tabanı serin, sulu olabilir ve (varsa) sınırlı bir deniz tabanı volkanizması yaşayabilir
{ 6}Bu çalışma, Europa’da sınırlı hidrotermal aktivite ve deniz tabanı volkanizmasının yaşanabilirliği engelleyebileceğini ima ediyor. Ancak güvenilir tahminler için daha fazla veri gerekir.
“Avrupa sadece ıslak, bebek bir Dünya değil. ASU’nun Dünya ve Uzay Araştırmaları Okulu’nda Yardımcı Doçent olan Joseph O’Rourke, “Burası, çözülmesi gereken gizemlerle dolu, kendine has özel bir dünya” dedi.
Ekim 2024’te NASA, Europa Clipper adlı bir uzay aracını fırlatmayı planlıyor. Trinh, Bierson ve O’Rourke’nin son çalışmasıyla bilim insanları, asıl amacı Jüpiter’in buzlu ayı Europa’nın potansiyelini değerlendirmek olan Europa Clipper’dan gelen verileri yorumlamak için daha donanımlı olacaklar. yaşamı barındıracak koşullar.
Referans: Kevin T. Trinh, Carver J. Bierson ve Joseph G. O’ tarafından yazılan “Europa’nın iç kısmının yavaş evrimi: metamorfik okyanus kökeni, gecikmiş metalik çekirdek oluşumu ve sınırlı deniz tabanı volkanizması” Rourke, 16 Haziran 2023, Science Advances.
DOI: 10.1126/sciadv.adf3955