Jupiteri kuulil Europa märgatud lauasoolaühend

Naturaalse värvi (vasakul) ja parema värvi (paremal) vaated Euroopast Galileo missiooni juunis 1997. Kollakate piirkondade põhjustajaks on nüüd naatriumkloriid, tuntud ka kui lauasool, meresoola põhikomponent. Pilt NASA JPL-Caltechi kaudu / Arizona ülikool.

Europa maa-alune ookean võib Maa ookeanidega olla isegi sarnasem, kui seni arvati. NASA ütles 12. juunil 2019, et uus uuring paljastab tõendeid naatriumkloriidi - lauasoola ja meresoola peamise komponendi - kohta Jupiteri selle suure kuu jäisel pinnal. Kui, nagu arvatakse, pärineb sool Europa ookeanist, mis on peidetud selle jäise kooriku alla, tähendaks see, et Europa ookeanivesi on väga sarnane Maa ookeanide veega. Sellel oleks muidugi ilmselge mõju elule selles põnevas väikeses maailmas.

Intrigeerivad uued eelretsenseeritud leiud avaldati ajakirjas Science Advances 12. juunil 2019.

Eriti põnev on asjaolu, et naatriumkloriid on ka meresoola põhikomponent. Selle avastus saidil Europa toetab varasemaid ettepanekuid, et Kuu ookean on keemiliselt väga sarnane Maa ookeanidega.

Ehkki Euroopa ookean ei asu selle pinnal - vaid selle asemel jää all, mida ümbritseb Europa maakoore jäine kest -, võib väikese kuu pinnal leida mineraalide jälgi. Arvatakse, et pindsool on tekkinud pragude ja võimalike geisrite kaudu. Varasemad pinnauuringud, sealhulgas NASA Voyageri ja Galileo kosmoselaevadelt, olid keskendunud infrapunaspektroskoopiale, kuna see sobib ideaalselt molekulide tuvastamiseks, mida teadlased tavaliselt otsivad. Caltechi astronoomi Mike Browni sõnul:

Inimesed on traditsiooniliselt eeldanud, et kogu huvitav spektroskoopia on infrapunakiirgus planeedipindadel, sest just seal on enamikul molekulidest, mida teadlased otsivad, oma põhijooned.

Jet Propulsion Laboratory katselaboris muutus lauasool - naatriumkloriid - kollaseks, kui seda allutati samadele kiirgusoludele nagu Euroopa pinnal. Pilt NASA JPL-Caltechi kaudu.

Seda tüüpi kloriide ei saa aga infrapunaspektroskoopiaga näha, nagu Caltechi õpilane Samantha Trumbo selgitas:

Keegi pole varem võtnud nähtava lainepikkuse Euroopa spektrit enne seda, kui sellel oleks olnud selline ruumiline ja spektraalne eraldusvõime. Kosmoselaeval Galileo puudus nähtav spektromeeter. Sellel oli lihtsalt infrapuna lähispektromeeter ja infrapuna lähedal on kloriidid funktsioonitu.

Kuid kui seda vaadata nähtava lainepikkuse spektroskoopia abil, hüppas naatriumkloriidi signaal välja.

Kui varem arvati, et pinnalt on leitud magneesiumsulfaate, kuid kui Hawaiil WM Kecki observatooriumiga tehti täiendavaid kõrgema kvaliteediga vaatlusi, polnud neist märke. Andmed osutasid pigem naatriumkloriididele ja neid ei kuvata infrapunas. Nagu Brown ka märkis:

Arvasime, et võib-olla näeme naatriumkloriide, kuid need on infrapunaspektris põhimõtteliselt funktsionaalsed.

Europa lõhenenud jäine pind, nagu nägi NASA kosmoselaev Galileo 1990ndate lõpus. Kuu pinnal olevad kollakad piirkonnad on nüüdseks kiiritatud naatriumkloriid ehk lauasool. Pilt NASA / JPL-Caltech / SETI Instituudi kaudu.

Kaart, mis näitab piirkondi, kus naatriumkloriidi soolad asuvad Euroopa pinnal. Suurimad kontsentratsioonid on Tara Regio piirkonnas. Pilt NASA / JPL / Bj rn J nsson / Steve Albers / Science Advances kaudu .

Naatriumkloriidi soolade tõestamine nõudis siiski veel pisut tööd. Sarnaste ookeanisoolade proove katsetas Maal JPL-is Kevin Hand. Ta allutas neile sarnased kiirgustingimused, mis leiti Europa õhuvabal pinnal. Ta leidis, et need vahetasid värve viisil, mis on väga sarnane sellele, mida tegelikult näha on Euroopas endas. Naatriumkloriid muutus kollaseks, mis sarnanes Tara Regio nime kandvas geoloogiliselt noorel Europa piirkonnas. Käsi sõnul:

Naatriumkloriid on natuke nagu nähtamatu tint Euroopa pinnal. Enne kiiritamist ei saa öelda, et see seal on, kuid pärast kiiritamist värv hüppab kohe välja.

Seejärel uuris uurimisrühm Hubble'i kosmoseteleskoobi abil Europa pinda ja leidis 450 nanomeetri juures nähtavast spektrist selgelt eristatava signaali. See vastas täpselt naatriumkloriidi kiiritatud vormile, kinnitades, et Tara Regio kollane värv näitas soola olemasolu pinnal. Miks seda siis juba ei leitud? Nagu Brown ütles:

Oleme viimase 20 aasta jooksul suutnud seda analüüsi teha Hubble'i kosmoseteleskoobi abil. See on lihtsalt see, et keegi ei mõelnud vaadata.

On veel üks hoiatus - naatriumkloriid võib olla tõendusmaterjal eri tüüpi kihistunud - kihiti moodustatud - materjalide kohta Kuu jäises koores, mitte ookeanist pärinevate materjalide kohta. Leiust piisab aga kogu Euroopa geokeemia ümberhindamiseks. Kui naatriumkloriid pärineb tõepoolest ookeanist, oleks tõendusmaterjal, et ookeani põhjapõhi on endiselt hüdrotermiliselt aktiivne. Trumbo sõnul:

Magneesiumsulfaat oleks lihtsalt ookeani põhjakivimitest ookeani leostunud, kuid naatriumkloriid võib näidata, et ookeani põhjapõhi on hüdrotermiliselt aktiivne. See tähendaks, et Europa on geoloogiliselt huvitavam planeedikeha, kui seni arvati.

Illustratsioon Europa välimisest jääkoorikust. Arvatakse, et allpool olevast ookeanist võib vesi pinnale jõuda pragude või vulkaaniliste tuulutusavade kaudu. Nii ladestuvad soolad tõenäoliselt pinnale. Pilt NASA / JPL-Caltech / Geology.com kaudu.

Kui Europa ookeani põhjas on aktiivsed hüdrotermilised õhuavad nagu Maa ookeanides, suurendaks see seal mingisuguse elu võimalusi. Maal on sellised sügavate ookeanide levialad elusate organismide oaasideks.

Saturni ookeanikuul Enceladusel on nüüd ka ookeani põhjas hüdrotermilised õhuavad, mis põhinevad NASA Cassini missiooni andmetel, mis lõppes 2017. aasta lõpus. Teadlased teavad nüüd, et Enceladuse ookean sisaldab tänu Cassinile soolasid ja mitmesuguseid orgaanilisi molekule. võimalus lennata läbi ja proovida otse hiiglaslikest veeaurudest, mis purskavad Kuu jäise pinna pragudest ja pärinevad sügavalt allpool asuvast ookeanist. Cassini ei suutnud elu ise tuvastada, isegi kui see seal oleks, kuid tulevased missioonid otsivad neid tõendeid nii Enceladus kui ka Euroopas.

Alumine rida: naatriumkloriidi soolade avastus Euroopast annab veenvaid tõendeid selle kohta, et Kuu maa-alune ookean on Maa ookeanidega väga sarnane, suurendades eluvõimalusi.

Allikas: naatriumkloriid Europa pinnal

NASA kaudu