Záhadné erupce vody na Europě zřejmě nevycházejí z jejích oceánů, naznačuje nový model

Z Jupiterova měsíce Europa do vesmíru míří silné erupce, které vyvolávají mezi astrobiology na Zemi spousty otázek. Co by mohlo vycházet z těchto několik kilometrů vysokých erupcí? Mohly by obsahovat známky mimozemského života? A kde na Europě by měly vznikat? Nová studie nabízí odpovědi na některé z nich – zdroj erupcí je zřejmě mnohem blíž k zmrzlému povrchu, než se čekalo.

Vizualizace erupce na Europě
Zdroj: Justice Blaine Wainwright/Phys.org

Spíše než z hlubin oceánů Europy mohou některé erupce pocházet z vodních kapes, které jsou součástí samotné vrstvy ledu na povrchu oceánů. Vyplývá to z nových důkazů ve studii od vědců ze Stanfordovy univerzity, Arizonské univerzity, Texaské univerzity a Laboratoře tryskového pohonu NASA.

Srovnání velikosti Měsíce (vlevo nahoře), měsíce Europa (vlevo dole) a Země (vpravo)

Zdroj: Wikimedia Commons

Pomocí snímků nashromážděných kosmickou misí NASA Galileo vyvinuli výzkumníci model, který vysvětluje, jak může kombinace mrazu a přetlaku vést ke kryovulkanické erupci nebo k výbuchu vody. Výsledky této práce mají dopady nejen na možnou obyvatelnost oceánů Europy, ale mohou také vysvětlit erupce na dalších zmrzlých tělesech ve Sluneční soustavě.

Poslové života?

Vědci už delší dobu spekulují, že rozlehlý oceán ukrytý pod ledovou krustou Europy by mohl obsahovat prvky nezbytné pro podporu života. Ale není jiná cesta, jak to potvrdit, než je přímá expedice na tento měsíc. A právě to je jeden z důvodů, proč se o Europu věda tolik zajímá: pokud erupce přicházejí z podpovrchového oceánu, mohly by být prvky snadněji detekovatelné kosmickou sondou – například takovou, jako je ta, kterou plánuje NASA na nadcházející misi Europa Clipper.

Ale pokud erupce pocházejí z ledového krunýře měsíce, je mnohem méně pravděpodobné, že by obsahovaly stopy života – je mnohem obtížnější v takových podmínkách udržet chemickou energii potřebnou k zachování života. A logicky se v takovém případě snižuje šance na zjištění života z vesmíru.

„Pochopit, odkud erupce pocházejí, je velmi důležité pro to, abychom věděli, jestli budeme mít vůbec šanci detekovat život z vesmíru, aniž bychom museli zkoumat oceán Europy,“ uvedl hlavní autor studie Gregor Steinbrügge.

Vědci se zaměřili na Manannán, asi 30 kilometrů široký kráter na Europě, který vznikl nárazem jiného tělesa před desítkami milionů let. Protože by taková srážka uvolnila obrovské množství tepla, vytvořili experti počítačový fyzikální model, který popsal, jestli by roztavení a následné zmrazení vodní kapsy v ledové krustě mohlo vést k vodní erupci.

„Náraz komety nebo asteroidu do ledového krunýře byl v podstatě velký experiment, který jsme použili k vytvoření hypotéz pro testování,“ řekl spoluautor studie Don Blankenship. Tento model ukazuje, že jak se voda na Europě v pozdějších fázích dopadu měnila v led, mohly se v měsíčním povrchu vytvářet kapsy vody se zvýšenou slaností. Kromě toho mohou tyto slané vodní kapsy migrovat ledovým krunýřem Europy tak, že rozpouštějí přilehlé oblasti ledu a následně se během tohoto procesu stávají ještě slanějšími.

„Našli jsme způsob, jak se vodní kapsa může pohybovat ledem – a to je velmi důležité,“ řekl Steinbrügge. „Může se totiž pohybovat v rovině po tepelných gradientech, od studeného k teplému, nejen dolů ve směru gravitace.“

Cesta jedné kapsy

Model předpovídá, že když migrující solná kapsa dosáhla středu Manannánova kráteru, zastavila se a začala mrznout, což vytvořilo silný tlak. A ten způsobil erupci, při níž oblak vody dosáhl výšky přes jeden kilometr. Erupce zanechala na povrchu Europy charakteristický znak: tvar ve tvaru pavouka, který byl pozorován pomocí sond a také byl začleněn do modelu.

„I když erupce vytvořené migrací kapes nám neposkytují přímý vhled do oceánů Europy, naše zjištění naznačují, že samotná ledová slupka Europy je velmi dynamická,“ uvedla spoluvedoucí autorka Joana Voigtová.

Dobrá, nebo špatná zpráva?

Výsledky této studie by naznačovaly, že astrobiologové z erupcí vody nic o životě nezjistí, ale ve skutečnosti tento výzkum přináší i pozitivní výsledky. Poměrně malá výška erupce u Manannánu totiž naznačuje, že tímto způsobem nelze vysvětlit zdroje jiných, mnohem větších erupcí na Europě, tvrdí vědci. Ale proces modelovaný pro erupci Manannánu by mohl probíhat i na jiných ledových tělesech, což by pomohlo odhalit jejich tajemství.