Kā noteikt okeāna biezumu, kuru neredzat, nemaz nerunājot par to, cik tas ir sāļš? Tiek uzskatīts, ka Europa, sestais satelīts no Jupitera, ledus virsmā atrodas šķidra ūdens okeāns. Mēs to zinām, pateicoties tā ārkārtīgi nekrāsotajai virsmai un tam, kā tā magnētiskais lauks reaģē ar Jupitera. Jauni rezultāti, kas ņem vērā Eiropas mijiedarbību ar plazmu, kas apņem Jupiteru, papildus magnētiskajam laukam, sniedz mums labāku priekšstatu par okeāna biezumu un sastāvu. Tas palīdzēs nākamajiem robotu pētniekiem zināt, cik dziļi viņiem ir nepieciešams tunelis, lai nonāktu zem okeāniem.
“Pēc Galileo veiktajiem gravitācijas mērījumiem mēs zinām, ka Europa ir diferencēta struktūra. Visticamākajiem Europa interjera modeļiem ir H2O ledus kārta biezums 80–170 km. Tomēr gravitācijas mērījumi mums neko neliecina par šī slāņa (cietā vai šķidrā) stāvokli, ”sacīja Dr. Nico Schilling no Geofysik und Meteorologie institūta Könolā, Vācijā.
Ūdens Eiropas okeānā - tāpat kā ūdens mūsu pašu okeānā - ir labs elektrības vadītājs. Kad diriģents iziet cauri magnētiskajam laukam, tiek ražota elektrība, un šī elektrība ietekmē pašu magnētisko lauku. Tas ir tāpat kā tas, kas notiek elektriskā ģeneratora iekšpusē. Šo procesu sauc par elektromagnētisko indukciju, un indukcijas intensitāte sniedz daudz informācijas par procesā iesaistītajiem materiāliem.
Tomēr Europa ne tikai mijiedarbojas ar magnētisko lauku, kas nāk no Jupitera; tai ir arī elektromagnētiska mijiedarbība ar plazmu, kas ieskauj Jupiteru, ko sauc par magnetosfēras plazmu. Tas pats notiek uz Zemes ļoti labi pazīstamā veidā: Zemei ir magnetosfēra, un, kad no Saules nākošā plazma mijiedarbojas ar mūsu magnetosfēru, mēs redzam skaisto Aurora Borealis fenomenu.
Šis process, kas notiek ar pārtraukumiem, kad Europa riņķo ap Jupiteru, ietekmē Mēness pazemes okeāna indukcijas lauku. Apvienojot šos mērījumus ar iepriekšējiem Eiropas un Jupitera magnētiskā lauka mijiedarbības mērījumiem, pētnieki varēja iegūt labāku priekšstatu par to, cik biezs un cik vadošs ir Eiropas okeāns. Viņu rezultāti tika publicēti rakstā ar nosaukumu Laika gaitā mainīgā Europa mijiedarbība ar jovian magnetosfēru: Europa virszemes okeāna vadītspējas ierobežojumi, kas parādās žurnāla 2007. gada augusta izdevumā Ikaruss.
Pētnieki salīdzināja savus Europa elektromagnētiskās indukcijas modeļus ar Galileo magnētiskā lauka mērījumu rezultātiem un atklāja, ka okeāna kopējā vadītspēja ir aptuveni 50 000 Siemens (elektriskās vadītspējas mērs). Tas ir daudz vairāk nekā iepriekšējie rezultāti, kas novietoja vadītspēju pie 15000 Siemens.
Atkarībā no okeāna sastāva biezums tomēr varētu būt no 25 līdz 100 km, kas ir arī biezāks par iepriekš aprēķināto zemāko robežu - 5 km. Jo mazāk okeāns ir vadītspējīgs, jo biezākam ir jābūt aprēķinātajam par izmērīto vadītspēju, un tas ir atkarīgs no okeānā atrastā sāls daudzuma un veida, kas joprojām nav zināms.
Pētot planētu un pavadoņu sastāvu, ir svarīgi ņemt vērā mijiedarbību ar magnetosfēras plazmu.
Dr Schilling teica: “Plazmas mijiedarbība ietekmē magnētiskā lauka mērījumus, bet ne piem. smaguma mērījumi. Tātad visos gadījumos Jupitera sistēmā, kur magnētiskā lauka mērījumi tika izmantoti, lai iegūtu zināmu informāciju no mēness iekšpuses, ir jāņem vērā plazmas mijiedarbība. Kā piemēru var minēt, piemēram, Io, kur pirmie flybys ierosināja, ka Io varētu būt iekšējs dinamo lauks. Izrādījās, ka izmērītā magnētiskā lauka perturbācija nebija iekšējs lauks, bet tika radīta plazmas mijiedarbības rezultātā. ”
Tomēr Eiropa un Io nav vienīgā vieta, kur magnētiskie lauki un plazmas mijiedarbība var mums pastāstīt par planētas interjera būtību; šī pati metode tika izmantota arī Enceladus geizeru - viena no Saturna pavadoņu - noteikšanai.
"Pirmie mājieni par aktīvo dienvidu polāro reģionu nāca no magnētiskā lauka mērījumiem un plazmas mijiedarbības simulācijām, pirms Cassini faktiski redzēja geizerus," sacīja Dr Schilling.
Atklājot visas ekosistēmas okeānu apakšā šeit uz Zemes - ekosistēmas ir pilnībā atdalītas no saules stariem -, okeānu atklāšana Eiropā dod zinātniekiem cerību, ka tur varētu būt dzīvība. Un šis jaunais atklājums palīdz pētniekiem saprast, ar kāda veida okeānu viņi varētu tikt galā.
Tagad mums atliek vien iet caur ledus čaulu un meklēt sevi.
Avots: Icarus
