Jupiters måne Europa er en spennende verden. Det er det glatteste kroppen i solsystemet, og den sjette største månen i solsystemet, selv om det er den minste av de fire galileiske månene. Det mest spennende av alt er Europas hav under overflaten og potensialet for brukbarhet.
Den vitenskapelige konsensus er at Europa har et hav under jorden under sin eksepsjonelt glatte, isete overflate. Skorpen er beregnet til å være mellom 10–30 km (6–19 mi) tykk, og havet under den kan være omtrent 100 km (60 mi) dypt. Hvis det er sant, er volumet av Europas hav omtrent to eller tre ganger volumet av jordens hav.
Det indre av Europa holdes varmt ved tidevannsoppvarming, og muligens ved radioaktivt forfall av elementer i den steinete mantelen. Men studier viser at radioaktiv forfall alene ikke er nok til å produsere varmen i Europa. Uansett hva den nøyaktige kilden til varmen er, er det nok til å skape havoverflaten.
Det er sannsynligvis et saltvannshav, som er viktig for brukbarheten. Opprinnelig trodde forskere at saltigheten kom fra magnesiumklorid, som i utgangspunktet er Epsom-salter. Men en ny studie fra forskere ved Caltech / JPL viser at det kanskje ikke er magnesiumklorid, men heller natriumklorid, samme type salt som gjør jordens hav salt.
Den nye studien heter "Sodium chloride on the overflate of Europa" og den er publisert i 12. juni utgave av Science Advances. Forfatterne er Samantha Trumbo, Michael Brown og Kevin Hand. Trumbo er hovedforfatter av papiret.
Funnet stammer fra Hubble-observasjoner av overflaten av Europa. Det er gulaktige områder på overflaten av månen som frem til nå har holdt seg litt mystisk.
Europas overflate er et geologisk ungt isete skall. Så alt som er på overflaten, er sannsynligvis fra havet nedenfor. Det, og sprekker og brudd i det iskalde skallet, er det som har fått forskere til å tro at det er et hav der under. Et hav rikt på sulfatsalter.
Men nye spektraldata fra Keck-observatoriet antydet at saltene på overflaten ikke var magnesiumsulfater. Absorpsjonslinjer som indikerte tilstedeværelsen av magnesiumsulfater var fraværende i Keck-dataene. Disse typer salter har veldig særegne absorpsjonslinjer, og de var bare ikke der. Forskere trodde at de kunne se natriumklorid på overflaten, men problemet er at natriumklorid ikke gjør sin tilstedeværelse kjent i infrarød.
"Vi trodde at vi kunne se natriumklorider, men de er i det vesentlige prestasjonsløse i et infrarødt spekter," sier Mike Brown, Richard og Barbara Rosenberg, professor i planetary astronomy ved Caltech og medforfatter av Vitenskapelige fremskritt papir.
Men en kollega til Browns, og eventuelt medforfatter av den nye artikkelen, hadde et innblikk i problemet.
"Natriumklorid er litt som usynlig blekk ..."
Kevin Hand, JPL, medforfatter.
Hans navn er Kevin Hand, fra JPL. Han hadde bestrålt havsalt i et laboratorium under Europa-lignende forhold. Han fant ut at etter bestråling avslørte natriumklorid seg i synlig lys ved å endre farge. Fargen den forandret seg til? Du gjettet det: gult. Akkurat som i den gule regionen på Europas overflate, kalt Tara Regio.
"Natriumklorid er litt som usynlig blekk på Europas overflate. Før bestråling kan du ikke si at den er der, men etter bestråling hopper fargen rett ut på deg, sier Hand, forsker ved JPL og medforfatter av Vitenskapelige fremskritt papir.
"Ingen har tatt synlige bølgelengdespektre i Europa før det hadde denne typen romlige og spektrale oppløsninger. De Galileo romskip hadde ikke et synlig spektrometer. Det hadde bare et nærinfrarødt spektrometer, sier Caltech-studenten Samantha Trumbo, hovedforfatteren av papiret.
Trioen av forskere snudde seg deretter mot Hubble-romteleskopet for å fremme ideen. De pekte Hubble mot Europa og fant en absorpsjonslinje i det synlige spekteret som perfekt matchet det bestrålte saltet. Dette bekreftet tilstedeværelsen av bestrålet natriumklorid på Europa. Og den sannsynlige kilden for det er havoverflaten.
"Vi har hatt kapasitet til å gjøre denne analysen med Hubble-romteleskopet de siste 20 årene," sier Brown. "Det er bare det at ingen trodde å se."
Dette er sterke bevis for å støtte et hav under jorden med natriumklorid som jordens hav. Men det er ikke en slam-dunk. Det kan være bevis på forskjellige materialer i den iskalde skorpen.
I alle fall presenterer studien mer intriger rundt Europa.
Som forfatterne sier på slutten av sin artikkel, "Uansett om den observerte NaCl direkte har tilknytning til havsammensetningen, garanterer dens tilstedeværelse en revurdering av vår forståelse av Europa-geokjemien."
Hvis saltet i havet er magnesiumsulfat, kunne det ha lekket ut i havet fra steinene på havbunnen. Men hvis det er natriumklorid, er det en annen historie.
"Magnesiumsulfat ville ganske enkelt ha lekket ut i havet fra steiner på havbunnen, men natriumklorid kan indikere at havbunnen er hydrotermisk aktiv," sier Trumbo. "Det vil bety at Europa er et mer geologisk interessant planetlegeme enn tidligere antatt."
Fyr opp rakettene. La oss gå og finne ut!
Kilder:
- Pressemelding: Table Salt Compound Spotted on Europa
- Forskningsartikkel: Natriumklorid på overflaten av Europa
- Space Magazine: En kjernedrevet tunnelerobot som kan søke etter livet på Europa
