Hogyan lehet meghatározni egy óceán vastagságát, amelyet nem lát, nem is beszélve arról, hogy milyen sós? Úgy gondolják, hogy a Jupiter hatodik műholdja, az Europa folyékony víz óceánja a jeges felülete alatt. Tudjuk, hogy figyelemre méltóan nem hullámos felülete és mágneses tere reagál a Jupiterre. Új eredmények, amelyek figyelembe veszik az Europa és a Jupiter közötti plazma kölcsönhatását - a mágneses mezőn kívül - jobb képet adnak az óceán vastagságáról és összetételéről. Ez segít a jövőbeli robotkutatóknak megismerni, milyen mélyen kell alagutakba lépniük az alatti óceánok eléréséhez.
„A Galileo gravitációs méréseiből tudjuk, hogy az Europa differenciált test. Az Europa belső legmegbízhatóbb modelljeinek H2O-jégrétege vastagsága 80-170km. A gravitációs mérések azonban semmit sem mondnak nekünk e réteg (szilárd vagy folyékony) állapotáról ”- mondta Dr. Nico Schilling a Geofysik und Meteorologie Intézetből, a németországi Kölnből.
Az Európa óceánjának víz - „akárcsak a víz a saját óceánunkban” - jó elektromos vezető. Amikor egy vezető áthalad egy mágneses mezőn, villamos energiát termel, és ez a villamos energia hatással van a mágneses mezőre. Olyan, mint mi történik egy elektromos generátorban. Ezt a folyamatot elektromágneses indukciónak nevezzük, és az indukció intenzitása sok információval szolgál a folyamatban részt vevő anyagokról.
De az Europa nem csak a Jupiterből származó mágneses mezővel lép kölcsönhatásba; elektromágneses kölcsönhatásokkal rendelkezik a Jupiterrel körülvevő plazmával is, amelyet magnetoszférikus plazmának hívnak. Ugyanez történik a Földön ismerős módon: a Földnek van egy magnetoszféra, és amikor a Napból származó plazma kölcsönhatásba lép magnetoszféránkkal, láthatjuk a gyönyörű Aurora Borealis jelenséget.
Ez a folyamat, amely szakaszosan zajlik, amikor az Europa kering a Jupiternél, hatással van a hold felszín alatti óceán indukciós mezőjére. A méréseknek az Európa és a Jupiter mágneses tere közötti kölcsönhatás korábbi méréseivel való kombinálásával a kutatók jobb képet kaptak arról, hogy mekkora vastagsága és vezetőképessége az Európa óceánja. Eredményeiket egy, a Az Europa időben változó interakciója a jovián magnetoszféra: Az Europa felszín alatti óceán vezetőképességének korlátozásai, amely megjelenik a folyóirat 2007. augusztus kiadásában Icarus.
A kutatók összehasonlították az Europa elektromágneses indukciójának modelleit a Galileo mágneses mezőjének mérési eredményeivel és azt találták, hogy az óceán teljes vezetőképessége körülbelül 50 000 Siemens (az elektromos vezetőképesség mérőszáma) volt. Ez jóval magasabb, mint a korábbi eredményeknél, amelyek a vezetőképességet 15000 Siemensnél érték el.
Az óceán összetételétől függően azonban a vastagsága 25 és 100 km között lehet, ami szintén vastagabb, mint a korábban becsült 5 km alsó határ. Minél kevésbé vezető az óceán, annál vastagabbnak kell lennie a mért vezetőképesség figyelembevételéhez, és ez függ az óceánban található só mennyiségétől és típusától, amely még mindig ismeretlen.
A bolygók és a holdok összetételének vizsgálatakor fontos figyelembe venni a magnetoszférikus plazmával való kölcsönhatásokat.
Dr. Schilling azt mondta: „A plazma kölcsönhatás befolyásolja a mágneses mező mérését, de pl. a gravitációs mérések. Tehát minden esetben a Jupiter rendszerben, ahol a mágneses mező mérésével információt szereztek a holdok belső részéről, a plazma kölcsönhatást figyelembe kell venni. Példa erre az Io, ahol az első flybys azt sugallta, hogy Io lehet egy belső dinamikus mező. Kiderült, hogy a mért mágneses mező zavarása nem egy belső mező, hanem a plazma kölcsönhatás által létrehozott. "
Az Europa és az Io azonban nem csak azok a helyek, ahol a mágneses mezők és a plazma kölcsönhatások elmondhatják nekünk a bolygó belső természetét; ugyanezt a módszert alkalmazták Enceladus gejzírjeinek, a Szaturnusz egyik holdjainak kimutatására is.
"Az aktív déli sarki régió első látványai a mágneses mező méréséből és a plazma kölcsönhatás szimulációiból származtak, még mielőtt Cassini valóban látta a gejzíreket" - mondta Dr. Schilling.
Az egész okoszisztéma felfedezésével a Föld óceánjainak alján - az ökoszisztémák teljesen leválasztva a napfénytől - az óceánok felfedezése az Europa-ban a tudósok számára reményt ad arra, hogy ott is lehet élet. És ez az új felfedezés segít a kutatóknak megérteni, hogy milyen óceánnal lehet foglalkozni.
Most csak alagútba kell lépnünk a jéghéjon keresztül, és magunkat kell keresnünk.
Forrás: Icarus
