James Webb Telescop observă schimbări ciudate pe Luna Icy Europa a lui Jupiter

Ai crede că lumile înghețate sunt înghețate în timp și spațiu pentru că sunt – bine – înghețate. Cu toate acestea, oamenii de știință planetari știu că toate lumile se pot schimba și se schimbă, indiferent cât durează. Acest lucru este valabil pentru Europa, una dintre cele mai mari luni ale lui Jupiter. Observații recente făcute de James Webb Space Telescop (Jwst) Zero în ICE -urile de suprafață Europan și arată că se schimbă constant.

Dr. Ujjwal Raut de la Southwest Research Institute (SWRI) a raportat despre schimbările reflectate în studiile JWST. Nu numai că suprafața Europa are gheață amorfă, dar există dovezi de gheață cristalină împrăștiată acolo. Aceasta indică prezența unei surse de apă active, cum ar fi oceanul subteran. De asemenea, indică procesele geologice care afectează suprafața. Modificările văzute la Europa sunt pe termen foarte scurt, poate două săptămâni în unele locuri.

„Datele noastre au arătat indicii puternice că ceea ce vedem trebuie să fie provenit din interior, poate dintr -un ocean subteran la aproape 20 de mile (30 de kilometri) sub coajă groasă de îngheț a Europa”, a spus Raut. „Această regiune a materialelor de suprafață fracturate ar putea indica procesele geologice care împing materialele subterane până de jos. Când vedem dovezi ale CO₂ La suprafață, credem că trebuie să fi venit dintr -un ocean de sub suprafață. Dovezile pentru un ocean lichid sub coaja înghețată a Europei se montează, ceea ce face acest lucru atât de interesant, încât continuăm să învățăm mai multe. „

Ce se întâmplă cu Europa

Ca lună galileană, Europa orbitează lângă planetă și în câmpul său magnetic puternic. Astfel, suprafața este bombardată de radiații. Este blocat în mod valabil, ceea ce înseamnă că arată aceeași față Jupiter Pe măsură ce orbitează. Europa are un interior stâncos și metalic, acoperit de un ocean și completat de o coajă înghețată care este destul de tânără în termeni geologici. Se pare că nu are mai mult de 180 de milioane de ani. Acest lucru ne spune că a fost reapărut din interior. Studiile spectrale ale JWST ale suprafeței arată că gheața se cristalizează în moduri diferite în diferite locuri. În general, gheața de apă îngheață în cristale hexagonale. Asta vedem pe pământ când ninge sau când ploaia îngheață. Cu toate acestea, suprafața Pământului este protejată în mare măsură de influențe exterioare, cum ar fi radiațiile și gheața rămâne sub formă cristalină mult mai mult.

Înrudite: „Anterior de neimaginat”: James Webb Telescope își înregistrează din nou propriul record, descoperind cea mai cunoscută galaxie cunoscută în univers

Pe Europa, particulele încărcate prinse în câmpul magnetic al lui Jupiter bombardează suprafața. Aceasta perturbă structura cristalină a gheții, transformându -l în gheață amorfă. Dacă asta s -a întâmplat vreodată cu suprafața lui Europa, te -ai aștepta să vezi gheață amorfă peste tot. În schimb, studiile spectrale JWST au arătat dovezi de gheață cristalină. Există, de asemenea, alte „unități” de suprafață, cum ar fi creste și fisuri. Radiația nu le explică, dar alte procese le pot crea. În combinație cu noile date colectate de JWST, Raut a spus că observă dovezi din ce în ce mai mari pentru un ocean lichid de sub suprafața înghețată.

Refacerea europa

Oamenii de știință au considerat că suprafața Europa era acoperită de un strat foarte subțire (poate o jumătate de metru grosime) de gheață amorfă care protejează gheața cristalină de mai jos. Noile dovezi de gheață cristalină la suprafață apar și în alte zone, în special o zonă cunoscută sub numele de Tara Regio. Potrivit coautorului Richard Cartwright de la Laboratorul de fizică aplicată Johns Hopkins, suprafața poate fi diferită decât se aștepta în locuri. „Credem că suprafața este destul de poroasă și destul de caldă în unele zone pentru a permite gheții să se recristalizeze rapid”, a spus Cartwright. „De asemenea, în aceeași regiune, denumită în general o regiune a haosului, vedem o mulțime de alte lucruri neobișnuite, inclusiv cele mai bune dovezi pentru clorură de sodiu, cum ar fi sarea de masă, provenind probabil din oceanul său interior. Vedem și unele dintre cele mai puternice dovezi pentru Co₂ și peroxid de hidrogen pe Europa. Chimia din această locație este cu adevărat ciudată și interesantă. „

Înrudite: Câte luni are Jupiter?

Co₂ Găsit în această zonă include cel mai frecvent tip de carbon, cu o masă atomică de 12 și care conține șase protoni și șase neutroni, precum și izotopul mai rar, mai greu, care are o masă atomică de 13 cu șase protoni și șapte neutroni. Acest lucru ridică întrebări despre originea CO₂. „Este greu de explicat, dar fiecare drum duce înapoi la o origine internă, care este în conformitate cu alte ipoteze despre originea de origine ¹²Co₂ Detectat în Tara Regio „, a spus Cartwright.

Surse de apă și refacere

Deci, cum este forțată apa la suprafață? Există două surse principale de căldură la locul de muncă: încălzirea în maree și degradarea radioactivă la miez. Ambele procese încălzesc oceanul subteran și forțează apa la suprafață. Ce cauzează terenul haotic văzut la Europa în locuri precum Tara Regio? Există mai multe moduri posibile. O modalitate este prin formarea regiunilor haosului – acele locuri care par a fi crăpate și înfundate. Acestea ar putea fi rezultatul materialelor care își forțează drumul prin diapirs (gândiți -vă la ele ca la sobă de jos, care transmit apă mai caldă și slush până la suprafață). Odată ce apa va ajunge la suprafață, se îngheață rapid în ICE cristalină detectată JWST. Apa aduce și co -dizolv₂ și alte materiale.

O altă metodă de livrare a apei la suprafață este prin prune. Acești gheizeri dau suprafața cu boabe de gheață. Alte mecanisme care ar putea forma gheață cristalină sunt migrația din alte părți ale suprafeței și expunerea la impact. Impacturile sunt bine cunoscute pentru a „grădina” gheață proaspătă într -o perioadă scurtă de timp. O astfel de coliziune poate explica bine gheața văzută la Tara.

Această refacere cu gheață cristalină este relativ scurtă de viață. Acest lucru se datorează faptului că bombardamentul constant al particulelor încărcate funcționează imediat pentru a crea gheață amorfă. Autorii lucrării (a se vedea mai jos) afirmă că procesul încărcat de particule care schimbă gheața poate funcționa în cel puțin 15 zile pe emisfera principală a Europa. În alte locuri, acest lucru ar putea funcționa mai repede. Deci, având în vedere că Europa își reîmprospătă constant suprafața și particulele încărcate se rup rapid că gheața în jos, Europa este un loc aglomerat, în continuă schimbare. Următoarea misiune Europa Clipper ar trebui să poată studia mai detaliat aceste regiuni în timpul numeroaselor sale treceri apropiate ale acestei lungi minuscule.

versiune originală din acest articol a fost publicat pe Universul astăzi.

Carolyn Collins Petersen este un scriitor științific, producător și fost astronom de cercetare. Ea este CEO -ul Loch Ness Productions, o companie de producție specializată de documentare educaționale pentru planetarii și centre științifice. A publicat 7 cărți despre astronomie și știință planetară, inclusiv Astronomy 101, Explorare spațială: trecut, prezent, viitor și Hubble Vision.