Cum determinați grosimea unui ocean pe care nu îl puteți vedea, cu atât mai puțin să știm cât de sărat este? Europa, cel de-al șaselea satelit de la Jupiter, se crede că are sub oceanul său un ocean de apă lichidă. Știm acest lucru datorită suprafeței sale extraordinar de necratate și a modului în care câmpul său magnetic reacționează cu cel al lui Jupiter. Noi rezultate care iau în considerare interacțiunea Europei cu plasma care înconjoară Jupiter - în plus față de câmpul magnetic - ne oferă o imagine mai bună a grosimii și compoziției oceanului. Acest lucru va ajuta viitorii exploratori robotici să știe cât de adânc au nevoie pentru a tunela pentru a ajunge la oceanele de dedesubt.
„Din măsurătorile gravitației făcute de Galileo știm că Europa este un corp diferențiat. Modelele cele mai plauzibile ale interiorului Europei au un strat de gheață H2O cu grosimea de 80-170 km. Cu toate acestea, măsurătorile gravitației nu ne spun nimic despre starea acestui strat (solid sau lichid) ”, a declarat dr. Nico Schilling, de la Institutul Geophysik und Meteorologie din Köln, Germania.
Apa din oceanul Europei - la fel ca apa din propriul ocean - este un bun conductor de electricitate. Când un conductor trece printr-un câmp magnetic, se produce energie electrică, iar această energie electrică are efect asupra câmpului magnetic în sine. Este exact cum se întâmplă într-un generator electric. Acest proces se numește inducție electromagnetică, iar intensitatea inducției oferă o mulțime de informații despre materialele implicate în proces.
Dar Europa nu interacționează doar cu câmpul magnetic care vine de la Jupiter; de asemenea, are interacțiuni electromagnetice cu plasma care înconjoară Jupiter, numită plasmă magnetosferică. Același lucru se întâmplă pe Pământ într-un mod care este foarte cunoscut: Pământul are o magnetosferă, iar când plasma venită de la Soare interacționează cu magnetosfera noastră vedem frumosul fenomen Aurora Borealis.
Acest proces, care se întâmplă în mod intermitent în timp ce Europa orbitează pe Jupiter, are efect asupra câmpului de inducție al oceanului sub-suprafață al Lunii. Combinând aceste măsurători cu măsurătorile anterioare ale interacțiunii dintre Europa și câmpul magnetic al lui Jupiter, cercetătorii au reușit să obțină o imagine mai bună despre cât de gros și cât de conductiv este oceanul Europei. Rezultatele lor au fost publicate într-o lucrare intitulată, Interacțiunea dintre timp și Europa cu magnetosfera joviană: constrângeri asupra conductivității oceanului subteran al Europei, care apare în ediția din august 2007 a jurnalului Icar.
Cercetătorii au comparat modelele lor de inducție electromagnetică Europa cu rezultatele măsurătorilor câmpului magnetic ale Galileo și au descoperit că conductivitatea totală a oceanului a fost de aproximativ 50.000 Siemens (o măsură a conductivității electrice). Acest lucru este mult mai mare decât rezultatele anterioare, ceea ce a plasat conductivitatea la 15000 Siemens.
Cu toate acestea, în funcție de compoziția oceanului, grosimea ar putea fi între 25 și 100 km, care este, de asemenea, mai groasă decât limita inferioară estimată anterior de 5 km. Cu cât oceanul este mai puțin conductiv, cu atât trebuie să fie mai gros pentru a ține cont de conductivitatea măsurată, iar acest lucru depinde de cantitatea și tipul de sare găsite în ocean, care rămâne încă necunoscut.
Ținând cont de interacțiunile cu plasma magnetosferică sunt importante atunci când studiem compoziția planetelor și lunilor.
Dr. Schilling a spus: „Interacțiunea plasmatică afectează măsurătorile câmpului magnetic, dar nu de ex. măsurătorile gravitației. Așadar, în fiecare caz în sistemul Jupiter, unde s-au utilizat măsurători de câmp magnetic pentru a obține informații din interiorul lunilor, trebuie luată în considerare interacțiunea plasmatică. Un exemplu este de exemplu Io, unde primele flybys au sugerat că Io ar putea avea un câmp dinamic intern. S-a dovedit că perturbarea câmpului magnetic măsurat nu a fost un câmp intern, ci a fost creată prin interacțiunea plasmatică. ”
Europa și Io, însă, nu sunt singurul loc în care câmpurile magnetice și interacțiunile cu plasmă ne pot spune despre natura interiorului unei planete; aceeași metodă a fost folosită și pentru detectarea ghezerelor lui Enceladus, una dintre lunile lui Saturn.
„Primele indicii ale unei regiuni polare sud-active au provenit din măsurătorile câmpului magnetic și din simulările interacțiunii plasmatice, înainte ca Cassini să vadă efectiv gheizerele”, a spus dr. Schilling.
Odată cu descoperirea ecosistemelor întregi de pe fundul oceanelor aici pe Pământ - ecosisteme întrerupte complet de lumina soarelui - descoperirea oceanelor pe Europa le oferă oamenilor de știință speranța că ar putea exista viață acolo. Și această nouă descoperire îi ajută pe cercetători să înțeleagă cu ce fel de ocean ar putea face față.
Acum, trebuie doar să ne tunăm prin coaja de gheață și să ne căutăm pe noi înșine.
Sursa: Icarus
