Kuinka voit määrittää valtameren paksuuden, jota et näe, puhumattakaan siitä, kuinka suolainen se on? Jupiterin kuudennen satelliitin, Europa, uskotaan olevan jäisen pinnan alla nestemäisen veden valtameri. Tiedämme tämän johtuen sen huomattavan kraatterittumattomasta pinnasta ja tavasta, jolla sen magneettikenttä reagoi Jupiterin kanssa. Uudet tulokset, joissa otetaan huomioon Europan vuorovaikutus Jupiteria ympäröivän plasman kanssa - magneettikentän lisäksi - antavat meille paremman kuvan valtameren paksuudesta ja koostumuksesta. Tämä auttaa tulevia robottimatkailijoita tietämään, kuinka syvälle heidän on tunneloitava saavuttaakseen alla olevat valtameret.
”Galileon tekemistä painovoimamittauksista tiedämme, että Europa on eriytetty elin. Euroopan sisätilojen todennäköisimmissä malleissa on H2O-jääkerros, jonka paksuus on 80–170 km. Painovoimamittaukset eivät kuitenkaan kerro meille mitään tämän kerroksen (kiinteän tai nestemäisen) tilasta ”, kertoi tohtori Nico Schilling Geofysik und Meteorologie-instituutista Kölnistä, Saksa.
Euroopan valtameren vesi - aivan kuten oman valtameren vesi - on hyvä sähkönjohdin. Kun johdin kulkee magneettikentän läpi, syntyy sähköä, ja tällä sähköllä on vaikutus itse magneettikentään. Se on aivan kuin mitä tapahtuu sähkögeneraattorin sisällä. Tätä prosessia kutsutaan sähkömagneettiseksi induktioksi, ja induktion voimakkuus antaa paljon tietoa prosessissa mukana olevista materiaaleista.
Mutta Europa ei kuitenkaan ole vuorovaikutuksessa vain Jupiterista tulevan magneettikentän kanssa; sillä on myös sähkömagneettisia vuorovaikutuksia Jupiteria ympäröivän plasman kanssa, jota kutsutaan magnetosfääriseksi plasmaksi. Sama asia tapahtuu maan päällä hyvin tutulla tavalla: Maapallolla on magnetosfääri, ja kun Auringosta tuleva plasma on vuorovaikutuksessa magnetosfäärin kanssa, näemme kauniin Aurora Borealis -ilmiön.
Tällä prosessilla, joka tapahtuu ajoittain, kun Europa kiertää Jupiteria, on vaikutus kuun pinnan valtameren induktiokenttään. Yhdistämällä nämä mittaukset aiempiin Europa- ja Jupiter-magneettikentän vuorovaikutuksen mittauksiin tutkijat pystyivät saamaan paremman kuvan siitä, kuinka paksua ja kuinka johtavaa Europa-meeri on. Heidän tuloksensa julkaistiin lehdessä, jonka otsikko on Aikavaihteleva Europa-toiminnan vuorovaikutus jovialaisen magnetsfäärin kanssa: Rajoitukset Europa-merenpinnan valtamerien johtavuudelle, joka ilmestyy lehden elokuun 2007 painos Icarus.
Tutkijat vertasivat Europa-laitteen sähkömagneettisen induktion mallejaan Galileon magneettikenttämittausten tuloksiin ja havaitsivat, että valtameren kokonaisjohtavuus oli noin 50 000 Siemens (sähkönjohtavuuden mitta). Tämä on paljon korkeampi kuin aiemmat tulokset, joiden johtavuus oli 15000 Siemens.
Valtameren koostumuksesta riippuen paksuus voi kuitenkin olla 25–100 km, mikä on myös paksumpi kuin aiemmin arvioitu 5 km: n alaraja. Mitä vähemmän valtameri on johtava, sitä paksumman on oltava mitatun johtavuuden huomioon ottamiseksi, ja tämä riippuu meressä löydetyn suolan määrästä ja tyypistä, joka on edelleen tuntematon.
Vuorovaikutusten huomioon ottaminen magnetosfäärisen plasman kanssa on tärkeää tutkiessaan planeettojen ja kuiden koostumusta.
Dr. Schilling sanoi: ”Plasmavuorovaikutus vaikuttaa magneettikentän mittauksiin, mutta ei esimerkiksi painovoiman mittaukset. Joten joka tapauksessa Jupiter-järjestelmässä, jossa magneettikentän mittauksia käytettiin tietojen saamiseksi kuiden sisäpuolelta, on plasma-vuorovaikutus otettava huomioon. Esimerkki on esimerkiksi Io, jossa ensimmäiset flybyt ehdottivat, että Io: lla voi olla sisäinen dynauskenttä. Kävi ilmi, että mitattu magneettikentän häiriö ei ollut sisäinen kenttä, vaan sen aiheutti plasmavuorovaikutus. "
Europa ja Io eivät kuitenkaan ole ainoat paikat, joissa magneettikentät ja plasmavuorovaikutukset voivat kertoa meille planeetan sisustuksen luonteesta; samaa menetelmää käytettiin myös Enceladus-geyserien, yhden Saturnin kuun, havaitsemiseen.
"Aktiivisen eteläisen napa-alueen ensimmäiset vihjeet tulivat magneettikentän mittauksista ja plasmavuorovaikutuksen simulaatioista, ennen kuin Cassini todella näki geyserit", tohtori Schilling sanoi.
Kun täällä maan päällä on löydetty kokonaisia ekosysteemejä valtamerten pohjasta - ekosysteemit on kokonaan katkaistu auringonvalosta -, valtamerten löytäminen Euroopasta antaa tutkijoille toivoa, että siellä voisi olla elämää. Ja tämä uusi löytö auttaa tutkijoita ymmärtämään, millaiseen mereen he voisivat liittyä.
Nyt meidän täytyy vain tunneloida alas jääkuoren läpi ja etsiä itseämme.
Lähde: Icarus
