Πώς προσδιορίζετε το πάχος ενός ωκεανού που δεν μπορείτε να δείτε, πόσο μάλλον είναι αλμυρό; Ο Europa, ο έκτος δορυφόρος από τον Δία, πιστεύεται ότι έχει έναν ωκεανό υγρού νερού κάτω από την παγωμένη του επιφάνεια. Το γνωρίζουμε αυτό λόγω της εξαιρετικά ασυγκράτησής του επιφάνειας και του τρόπου με τον οποίο το μαγνητικό πεδίο αντιδρά με αυτό του Δία. Νέα αποτελέσματα που λαμβάνουν υπόψη την αλληλεπίδραση του Europa με το πλάσμα που περιβάλλει τον Δία - εκτός από το μαγνητικό πεδίο - μας δίνουν μια καλύτερη εικόνα για το πάχος και τη σύνθεση του ωκεανού. Αυτό θα βοηθήσει τους μελλοντικούς ρομποτικούς εξερευνητές να γνωρίζουν πόσο βαθιά χρειάζονται να σηράγγουν για να φτάσουν στους ωκεανούς από κάτω.
«Γνωρίζουμε από τις μετρήσεις της βαρύτητας που έκανε ο Galileo ότι η Ευρώπη είναι ένα διαφοροποιημένο σώμα. Τα πιο πιθανά μοντέλα του εσωτερικού της Europa έχουν στρώμα πάγου H2O πάχους 80-170km. Ωστόσο, οι μετρήσεις της βαρύτητας δεν μας λένε τίποτα για την κατάσταση αυτού του στρώματος (στερεό ή υγρό) », δήλωσε ο Δρ. Nico Schilling του Ινστιτούτου F Ger Geophysik und Meteorologie στο Κλον, Γερμανία.
Το νερό στον ωκεανό της Ευρώπης - όπως και το νερό στον ωκεανό μας - είναι ένας καλός αγωγός ηλεκτρικής ενέργειας. Όταν ένας αγωγός διέρχεται από ένα μαγνητικό πεδίο, παράγεται ηλεκτρισμός και αυτή η ηλεκτρική ενέργεια έχει επίδραση στο ίδιο το μαγνητικό πεδίο. Είναι ακριβώς όπως συμβαίνει σε μια ηλεκτρική γεννήτρια. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται ηλεκτρομαγνητική επαγωγή και η ένταση της επαγωγής δίνει πολλές πληροφορίες σχετικά με τα υλικά που εμπλέκονται στη διαδικασία.
Ωστόσο, η Ευρώπη δεν αλληλεπιδρά μόνο με το μαγνητικό πεδίο που προέρχεται από τον Δία, ωστόσο. Έχει επίσης ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις με το πλάσμα που περιβάλλει τον Δία, που ονομάζεται μαγνητοσφαιρικό πλάσμα. Αυτό το ίδιο συμβαίνει στη Γη με έναν τρόπο που είναι πολύ εξοικειωμένος: Η Γη έχει μαγνητόσφαιρα και όταν το πλάσμα που προέρχεται από τον Ήλιο αλληλεπιδρά με τη μαγνητόσφαιρα βλέπουμε το όμορφο φαινόμενο Aurora Borealis.
Αυτή η διαδικασία, που συμβαίνει κατά διαστήματα καθώς ο Europa περιστρέφεται γύρω από τον Δία, επηρεάζει το πεδίο επαγωγής του υποθαλάσσιου ωκεανού της Σελήνης. Συνδυάζοντας αυτές τις μετρήσεις με τις προηγούμενες μετρήσεις της αλληλεπίδρασης μεταξύ του Europa και του μαγνητικού πεδίου του Δία, οι ερευνητές μπόρεσαν να πάρουν μια καλύτερη εικόνα για το πόσο παχύ και πόσο αγώγιμος είναι ο ωκεανός του Europa. Τα αποτελέσματά τους δημοσιεύθηκαν σε μια εφημερίδα με τίτλο, Διαχρονική αλληλεπίδραση της Europa με τη μαγνητόσφαιρα της Ιωάννης: Περιορισμοί στην αγωγιμότητα του υποθαλάσσιου ωκεανού της Ευρώπης, που εμφανίζεται στην έκδοση του περιοδικού τον Αύγουστο του 2007 Ικάρος.
Οι ερευνητές συνέκριναν τα μοντέλα ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής του Europa με τα αποτελέσματα των μετρήσεων μαγνητικού πεδίου του Γαλιλαίου, και διαπίστωσαν ότι η συνολική αγωγιμότητα του ωκεανού ήταν περίπου 50.000 Siemens (ένα μέτρο ηλεκτρικής αγωγιμότητας). Αυτό είναι πολύ υψηλότερο από τα προηγούμενα αποτελέσματα, τα οποία έθεσαν την αγωγιμότητα στα 15000 Siemens.
Ανάλογα με τη σύνθεση του ωκεανού, ωστόσο, το πάχος μπορεί να είναι μεταξύ 25 και 100km, το οποίο είναι επίσης παχύτερο από το προηγούμενο εκτιμώμενο κατώτερο όριο των 5km. Όσο λιγότερο αγώγιμος είναι ο ωκεανός, τόσο πιο παχύς πρέπει να είναι υπεύθυνος για τη μετρούμενη αγωγιμότητα και αυτό εξαρτάται από την ποσότητα και τον τύπο του αλατιού που βρίσκεται στον ωκεανό, το οποίο παραμένει άγνωστο.
Λαμβάνοντας υπόψη τις αλληλεπιδράσεις με το μαγνητοσφαιρικό πλάσμα είναι σημαντικές κατά τη μελέτη της σύνθεσης των πλανητών και των φεγγαριών.
Ο Δρ Schilling είπε, «Η αλληλεπίδραση στο πλάσμα επηρεάζει τις μετρήσεις μαγνητικού πεδίου, αλλά όχι π.χ. τις μετρήσεις της βαρύτητας. Έτσι, σε κάθε περίπτωση στο σύστημα του Δία, όπου χρησιμοποιήθηκαν μετρήσεις μαγνητικού πεδίου για να ληφθούν κάποιες πληροφορίες από το εσωτερικό των φεγγαριών, πρέπει να ληφθεί υπόψη η αλληλεπίδραση στο πλάσμα. Ένα παράδειγμα είναι για παράδειγμα το Io, όπου τα πρώτα flybys πρότειναν ότι το Io μπορεί να έχει ένα εσωτερικό πεδίο δυναμό. Αποδείχθηκε ότι η μετρούμενη διαταραχή μαγνητικού πεδίου δεν ήταν εσωτερικό πεδίο αλλά δημιουργήθηκε από την αλληλεπίδραση πλάσματος. "
Η Ευρώπη και η Ιω, ωστόσο, δεν είναι το μόνο μέρος όπου μαγνητικά πεδία και αλληλεπιδράσεις πλάσματος μπορούν να μας πουν για τη φύση του εσωτερικού ενός πλανήτη. Αυτή η ίδια μέθοδος χρησιμοποιήθηκε επίσης για την ανίχνευση των geysers του Enceladus, ενός από τα φεγγάρια του Κρόνου.
«Οι πρώτες ενδείξεις μιας ενεργού νότιας πολικής περιοχής προήλθαν από τις μετρήσεις του μαγνητικού πεδίου και τις προσομοιώσεις της αλληλεπίδρασης στο πλάσμα, προτού η Cassini πραγματικά δει τα geysers», δήλωσε ο Δρ Schilling.
Με την ανακάλυψη ολόκληρων οικοσυστημάτων στον πυθμένα των ωκεανών εδώ στη Γη - οικοσυστήματα που έχουν αποκοπεί εντελώς από το φως του ήλιου - η ανακάλυψη ωκεανών στην Ευρώπη δίνει στους επιστήμονες την ελπίδα ότι θα μπορούσε να υπάρχει ζωή εκεί. Και αυτή η νέα ανακάλυψη βοηθά τους ερευνητές να κατανοήσουν τι είδους ωκεανό θα μπορούσαν να αντιμετωπίσουν.
Τώρα, πρέπει απλώς να περάσουμε μέσα από το κέλυφος του πάγου και να αναζητήσουμε τον εαυτό μας.
Πηγή: Ίκαρος
