Μια νέα μελέτη από γεωφυσικούς στο Πανεπιστήμιο της Ουάσινγκτον ρίχνει φως στο πώς τα θρεπτικά συστατικά θα μπορούσαν να ταξιδέψουν από την επιφάνεια της Ευρώπης στον κρυμμένο ωκεανό της σελήνης. Η Ευρώπη, ένα από τα μεγαλύτερα φεγγάρια του Δία, θεωρείται ένα από τα πιο υποσχόμενα μέρη στο ηλιακό σύστημα για την αναζήτηση εξωγήινης ζωής.
Σφραγισμένος σε ένα στρώμα πάγου
Για χρόνια, οι επιστήμονες αγωνίζονταν να εξηγήσουν πώς τα υλικά που υποστηρίζουν τη ζωή θα μπορούσαν να μετακινηθούν από την επιφάνεια της Ευρώπης προς τον ωκεανό της, ο οποίος είναι σφραγισμένος κάτω από ένα παχύ στρώμα πάγου. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν προσομοιώσεις υπολογιστών εμπνευσμένες από μια γεωλογική διαδικασία στη Γη που ονομάζεται αποκόλληση του φλοιού. Τα μοντέλα τους υποδηλώνουν ότι ο πυκνός πάγος γεμάτος με θρεπτικά συστατικά μπορεί να αποκολληθεί από τον περιβάλλοντα πάγο και να βυθιστεί αργά μέσα από το κέλυφος μέχρι να φτάσει στον ωκεανό από κάτω.
«Αυτή είναι μια νέα ιδέα στην πλανητική επιστήμη, εμπνευσμένη από μια καλά κατανοητή ιδέα στην επιστήμη της Γης», δήλωσε ο Austin Green, επικεφαλής συγγραφέας και μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Virginia Tech. «Το πιο συναρπαστικό είναι ότι αυτή η νέα ιδέα αντιμετωπίζει ένα από τα μακροχρόνια προβλήματα κατοικησιμότητας στην Ευρώπη και είναι ένα καλό σημάδι για τις προοπτικές εξωγήινης ζωής στον ωκεανό της».
Γιατί ο ωκεανός της Ευρώπης αποτελεί ένα αίνιγμα κατοικησιμότητας
Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο The Planetary Science Journal και συντάχθηκε από τον Green, ο οποίος ολοκλήρωσε μεγάλο μέρος της εργασίας κατά τη διάρκεια των διδακτορικών του σπουδών στο WSU, μαζί με την Catherine Cooper, αναπληρώτρια καθηγήτρια γεωφυσικής στη Σχολή Περιβάλλοντος και αναπληρώτρια κοσμήτορα στο Κολλέγιο Τεχνών και Επιστημών.
Η Ευρώπη περιέχει περισσότερο υγρό νερό από όλους τους ωκεανούς της Γης μαζί. Ωστόσο, αυτός ο απέραντος ωκεανός βρίσκεται κάτω από ένα παγωμένο κέλυφος τόσο παχύ που μπλοκάρει εντελώς το ηλιακό φως. Χωρίς το ηλιακό φως, οποιαδήποτε ζωή στον ωκεανό της Ευρώπης θα χρειαζόταν εναλλακτικές πηγές ενέργειας και θρεπτικών συστατικών, εγείροντας μακροχρόνια ερωτήματα σχετικά με το εάν το περιβάλλον θα μπορούσε πραγματικά να υποστηρίξει ζωντανούς οργανισμούς.
Προσθέτοντας στην πολυπλοκότητα, η Ευρώπη εκτίθεται συνεχώς σε έντονη ακτινοβολία από τον Δία. Αυτή η ακτινοβολία αντιδρά με άλατα και άλλα υλικά στην επιφάνεια της σελήνης, παράγοντας ενώσεις που θα μπορούσαν να χρησιμεύσουν ως θρεπτικά συστατικά για τα μικρόβια. Ενώ οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι αυτά τα θρεπτικά συστατικά υπάρχουν στην επιφάνεια, παραμένει ασαφές πώς θα μπορούσαν να κινηθούν προς τα κάτω μέσα από τον πάγο για να φτάσουν στον ωκεανό. Αν και η επιφάνεια της Ευρώπης είναι γεωλογικά ενεργή λόγω των βαρυτικών δυνάμεων του Δία, το μεγαλύτερο μέρος αυτής της κίνησης συμβαίνει πλευρικά και όχι προς τα κάτω, περιορίζοντας την άμεση ανταλλαγή μεταξύ της επιφάνειας και του ωκεανού.
Δανειζόμενοι μια ιδέα από τη γεωλογία της Γης
Για να αντιμετωπίσουν αυτό το πρόβλημα, οι Green και Cooper στράφηκαν στη Γη για έμπνευση. Επικεντρώθηκαν στην αποκόλληση του φλοιού, μια διαδικασία κατά την οποία τμήματα του φλοιού της Γης συμπιέζονται, αλλοιώνονται χημικά και γίνονται αρκετά πυκνά ώστε να αποκολληθούν και να βυθιστούν στον μανδύα από κάτω.
Οι ερευνητές πίστευαν ότι μια παρόμοια διαδικασία θα μπορούσε να συμβεί στην Ευρώπη. Ορισμένες περιοχές του παγοκελύφους της Ευρώπης περιέχουν υψηλές συγκεντρώσεις αλατιού, γεγονός που αυξάνει την πυκνότητα του πάγου. Προηγούμενη έρευνα έχει επίσης δείξει ότι οι ακαθαρσίες αποδυναμώνουν τη δομή των κρυστάλλων πάγου, καθιστώντας τους λιγότερο σταθερούς από τον καθαρό πάγο. Για να συμβεί αποκόλληση, αυτός ο εξασθενημένος πάγος θα έπρεπε να αποκολληθεί και να βυθιστεί βαθύτερα στο παγοκελύφος.
Πώς ο πυκνός πάγος θα μπορούσε να τροφοδοτήσει τον ωκεανό της Ευρώπης
Η ομάδα πρότεινε ότι ο βαρύς, πλούσιος σε αλάτι πάγος που είναι ενσωματωμένος μέσα σε καθαρότερο πάγο θα μπορούσε να κατέβει αργά μέσα από το κέλυφος, ανακυκλώνοντας το επιφανειακό υλικό και παρέχοντας θρεπτικά συστατικά στον ωκεανό. Τα υπολογιστικά τους μοντέλα έδειξαν ότι αυτή η βύθιση θα μπορούσε να συμβεί σε ένα ευρύ φάσμα επιπέδων αλατότητας, εφόσον ο επιφανειακός πάγος παρουσιάζει έστω και μέτρια εξασθένηση.
Σύμφωνα με τις προσομοιώσεις, η διαδικασία θα μπορούσε να συμβεί σχετικά γρήγορα σε γεωλογικές χρονικές κλίμακες και να επαναλαμβάνεται για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Αυτό την καθιστά έναν δυνητικά σταθερό και αξιόπιστο τρόπο μεταφοράς θρεπτικών συστατικών στον ωκεανό της Ευρώπης, βελτιώνοντας τις πιθανότητες επιβίωσης ζωής εκεί.
Σχετικότητα με την αποστολή Europa Clipper της NASA
Αυτά τα ευρήματα ευθυγραμμίζονται στενά με τους στόχους της αποστολής Europa Clipper της NASA, η οποία ξεκίνησε το 2024. Το διαστημόπλοιο έχει σχεδιαστεί για να μελετήσει το παγοκύστη της Ευρώπης, τον υπόγειο ωκεανό και τη συνολική κατοικησιμότητα χρησιμοποιώντας μια σειρά επιστημονικών οργάνων.
Η έρευνα υποστηρίχθηκε εν μέρει από την επιχορήγηση NNX15AH91G της Εθνικής Υπηρεσίας Αεροναυτικής και Διαστήματος (NASA) και βασίστηκε σε υπολογιστικούς πόρους από το Κέντρο Θεσμικής Έρευνας και Υπολογιστικής στο Πανεπιστήμιο της Ουάσινγκτον.
www.worldenergynews.gr
