Vnútro Európy môže byť dosť horúce na to, aby poháňalo vulkány na morskom dne

  • Marcel Škreka | 13 Jún 2021
    Slnečná sústava
Zistenia vedcov naznačujú, že vnútro Jupiterovho mesiaca Európa môže pozostávať zo železného jadra obklopeného skalným plášťom, ktorý je v priamom kontakte s oceánom pod ľadovou kôrou. Nový výskum modeluje, ako môže vnútorné teplo poháňať sopky na morskom dne. Kredit: NASA/JPL-Caltech/Michael Carroll
Jupiterov mesiac Europa má ľadovú kôru pokrývajúcu rozsiahly globálny oceán. Kamenná vrstva pod ním môže byť dostatočne horúca na to, aby sa natavila, a vznikli tak podmorské sopky.

Nový výskum a počítačové simulácie ukazujú, že na morskom dne Jupiterovho mesiaca Európa sa v nedávnej minulosti mohla vyskytovať sopečná aktivita a môže pretrvávať aj dodnes. V roku 2024 má štartovať sonda NASA Europa Clipper. Jej úlohou bude blízky prieskum ľadového mesiaca, ktorý môže podporiť nedávne objavy.

Vedci majú silné dôkazy o tom, že Európa skrýva medzi svojou ľadovou kôrou a skalnatým vnútrom obrovský oceán. Najnovší výskum hovorí o zdroji vnútorného tepla k čiastočnému roztaveniu skalnatého vnútra mesiaca. Toto teplo môže poháňať sopky na dne oceánu. Posledné 3D modelovanie vzniku a prenosu vnútorného tepla je zatiaľ najpodrobnejším a najdôkladnejším výskumom vplyvu vnútorného tepla mesiaca.

Kľúč k tomu, aby bol skalný plášť Európy dostatočne horúci na to, aby sa roztavil, spočíva v mohutnom gravitačnom vplyve Jupitera na svoje mesiace. Keď Európa obieha okolo plynného obra, mesiac sa deformuje. Toto periodické deformovanie produkuje vo vnútri mesiaca tepelnú energiu, ktorá sa následne prenáša smerom k povrchu.

Výskum, ktorý bol nedávno zverejnený v časopise Geophysical Research Letters podrobne modeluje, ako sa môže skalná časť Európy deformovať a ohrievať pôsobením gravitácie Jupitera. Ukazuje, ako sa teplo rozptyľuje a natavuje skalný plášť, čo zvyšuje pravdepodobnosť výskytu sopiek na morskom dne.

Sopečná činnosť na mesiaci Európa je predmetom špekulácií už celé desaťročia. Na porovnanie Jupiterov mesiac Io je sopečne najaktívnejšie teleso v slnečnej sústave. Stovky sopiek tam vytryskujú lávové fontány a vyvrhujú vulkanický plyn a prach do výšok až 400 km. Táto aktivita je dôsledkom rovnakého druhu vnútorného ohrevu ako u Európy. Európa je ale od Jupitera ďalej ako Io. Vedcov preto zaujímalo, či by bol efekt podobný aj pod ľadovým povrchom.

Autori pod vedením Marie Běhounkovej z Karlovej Univerzity v Prahe ďalej predpovedali, že sopečná činnosť sa s najväčšou pravdepodobnosťou vyskytne v blízkosti pólov Európy, kde sa vytvára najviac tepla. Pozreli sa tiež na to, ako sa sopečná činnosť mohla vyvíjať v priebehu času. Na rozvoj potenciálneho života poskytujú viac príležitostí zdroje energie s dlhou životnosťou.

Sopky na morskom dne Európy by mohli poháňať hydrotermálne pramene, ako sú tie, ktoré podporujú život na dne oceánov na Zemi. Keď na Zemi dôjde ku kontaktu morskej vody s horúcou magmou, výsledkom interakcie je chemická energia. Je to práve chemická energia z týchto hydrotermálnych prameňov a nie zo slnečného žiarenia, ktorá pomáha podporovať život hlboko v našich oceánoch. Sopečná činnosť na morskom dne Európy by bola jedným zo spôsobov, ako vytvoriť potenciálne obývateľné prostredie v oceáne tohto mesiaca.

Priame pozorovania

Vedci z NASA budú mať príležitosť otestovať nové predpovede, keď v roku 2030 dosiahne Europa Clipper svoj cieľ. Sonda obehne okolo Jupitera a vykoná desiatky blízkych preletov okolo Európy, aby podrobne zmapovala mesiac a preskúmala zloženie jeho povrchu a atmosféry.

Ak voda cez ľadovú kôru preniká až na povrch, vedci budú mať príležitosť dozvedieť sa viac o vnútornom oceáne mesiaca. Domnievajú sa, že výmena materiálu medzi oceánom a kôrou by zanechala na povrchu stopy morskej vody. Tiež sú presvedčení, že pri výmene môže dochádzať k uvoľňovaniu plynu a prípadne aj vzniku výtryskov vodnej pary, ktoré by mohli obsahovať materiály pochádzajúce z morského dna.

Sopečnú aktivitu predpovedanú novým výskumom by mohli pomôcť potvrdiť merania anomálií gravitačného a magnetického poľa mesiaca, ktoré sa očakávajú najmä v oblasti pólov.

Viac o misii

Misie ako Europa Clipper pomáhajú prispievať na poli astrobiológie, interdisciplinárneho výskumu variability vzdialených svetov, ktoré by mohli skrývať život tak, ako ho poznáme. Aj keď Europa Clipper nie je určený na zisťovanie prítomnosti života, bude podrobne skúmať Európu a zisťovať, či je ľadový mesiac s podpovrchovým oceánom schopný podporovať život. Skúmanie obývateľnosti Európy pomôže vedcom lepšie pochopiť, ako sa život vyvíjal na Zemi a zvýši možnosť jeho objavu aj mimo našu planétu.

Spoločnosť JPL, ktorú riadi Caltech v Pasadene v Kalifornii, vedie vývoj misie Europa Clipper v spolupráci s laboratóriom aplikovanej fyziky Johna Hopkinsa v Marylande pre riaditeľstvo agentúry pre vedecké misie vo Washingtone. Kancelária programu planetárnych misií v Marshallovom vesmírnom letovom stredisku NASA v Huntsville v Alabame vykonáva programové riadenie misie Europa Clipper.

Viac informácií o mesiaci Europa a Europa Clipper nájdete tu: