Experimentele de laborator au recreat suprafața lui Europa, una dintre cele patru luni mari ale lui Jupiter, cu un rezultat surprinzător – Europa strălucește în întuneric. În timp ce, de obicei, vedem partea Europei orientată spre Pământ, acest nou studiu arată cum ar putea arăta această lume din cealaltă parte a sa.

Această descoperire este mai mult decât un fapt interesant despre Sistemul Solar – ea dezvăluie secrete ale enigmaticului satelit.

Europa pe roci

Suprafața înghețată a Europei este bogată în sare, inclusiv sulfat de magneziu (sare Epsom) și clorură de sodiu (sare de masă obișnuită). Fiecare tip de mineral radiază lungimi de undă specifice de lumină atunci când eliberează energie. Aceste studii au descoperit că sărurile din scoarța înghețată a lunii joviane pot străluci în întuneric.

Europa este una dintre lumile acvatice din sistemul nostru solar, deținând un vast ocean sub suprafața sa înghețată.

„învelișul de gheață al lui Europa are o grosime de 15 până la 25 de kilometri (10 până la 15 mile), plutind pe un ocean de 60 până la 150 de kilometri (40 până la 100 de mile) adâncime. Astfel, deși Europa are doar o pătrime din diametrul Pământului, oceanul său poate conține de două ori mai multă apă decât toate oceanele Pământului la un loc”, descrie NASA.

Forțele gravitaționale dintre Europa, Jupiter și companionii săi Io și Ganymede creează fisuri în suprafața înghețată. În unele locuri, acest ocean se ridică prin aceste fisuri în gheață. Prin urmare, prin studierea suprafeței exterioare a gheții, este posibil să se afle despre oceanele ascunse ale Europei.

Rock, rave, and roll

Radiația de pe Jupiter ridică nivelul de energie al moleculelor de sare pe măsură ce luna își croiește drum prin sistemul planetar. Atunci când aceste molecule se relaxează, această energie este eliberată sub formă de lumină vizibilă.

„Aceste particule încărcate cu energie mare, inclusiv electroni, interacționează cu suprafața bogată în gheață și sare, rezultând procese fizice și chimice complexe”, descriu cercetătorii în Nature Astronomy.

Așa cum este văzută de ochiul uman, suprafața Europei ar străluci în verde, albastru și alb, în funcție de tipurile de sare care emit lumină. Gheața strălucea cel mai puternic cu lumină verde, similar cu un ecran verde tipic folosit în studiourile de film și video (inclusiv Astronomy News cu The Cosmic Companion).

Concentrațiile mai mari de sare Epsom au crescut cantitatea de energie eliberată în interiorul gheții, în timp ce clorura de sodiu și carbonatul au avut un efect opus.

În timp ce Europa orbitează în jurul lui Jupiter, această lună minusculă (puțin mai mică decât partenerul nostru planetar) este scăldată în radiații de înaltă energie, inclusiv electroni.

Cum acești electroni cad pe suprafața lunii înghețate, energia primită este eliberată sub formă de lumină, creând condițiile în care Europa strălucește în întuneric.

„Dacă Europa nu ar fi fost supusă acestei radiații, ar fi arătat așa cum arată luna noastră pentru noi – întunecată pe partea umbrită”, a spus Gudipati. „Dar pentru că este bombardată de radiațiile de la Jupiter, strălucește în întuneric”, a explicat Murthy Gudipati de la Jet Propulsion Laboratory (JPL).

Echipa JPL a construit un instrument unic – Camera de gheață pentru testarea mediului de radiații și electroni de înaltă energie al Europei (ICE-HEART) – pentru a examina modul în care materialul organic dintr-un mediu simulat al Europei ar reacționa la radiații.

Această descoperire a fost o fericită întâmplare întâmplătoare pentru cercetători.

„Văzând saramura de clorură de sodiu cu un nivel semnificativ mai scăzut de strălucire a fost momentul „aha” care a schimbat cursul cercetării”, a declarat Fred Bateman, co-autor al unui articol de revistă care detaliază studiul.

Să navigăm pe mările extraterestre

În videoclipul de mai sus, aruncați o privire la viitoarea misiune Europa Clipper a NASA, care va explora pentru prima dată în detaliu un ocean extraterestru. (Credit video: NASA/JPL)

„Omul nu poate descoperi noi oceane decât dacă are curajul de a pierde din vedere țărmul.” – Andre Gide

Europa Clipper, viitoarea misiune emblematică a NASA pentru explorarea lumii acvatice joviane, urmează să fie lansată cândva la mijlocul anilor 2020. Această navă spațială va examina Europa în timpul mai multor survoluri ale enigmaticului satelit.

Investigatorii examinează îndeaproape capacitățile instrumentelor de la bordul navei spațiale pentru a vedea cum ar putea ajuta acest studiu la explorarea de către această misiune a suprafeței înghețate a Europei.

La bordul navei spațiale, camera cu unghi larg Europa Clipper ar putea colecta o cantitate semnificativă de date despre concentrațiile de sare de pe luna înghețată.

Această cameră, care utilizează un detector CMOS de 4k x 2k, are un câmp de vizualizare de 48 pe 24 de grade. De la o altitudine de 50 de kilometri deasupra Europei, detalii de până la 11 metri în diametru vor putea fi văzute ca un singur pixel.

Ar putea fi posibilă chiar și realizarea de imagini ale „părții de noapte” a Europei, care strălucește în întuneric.

Acest studiu s-a concentrat pe Europa, dar descoperirile ar putea fi aplicabile și altor corpuri mari aflate în medii cu radiații mari, inclusiv Io și Ganymede din sistemul jovian.

Europa este unul dintre cele mai probabile locuri din sistemul nostru solar pentru a găsi viață. Dacă orice formă de viață va fi găsită pe Europa – indiferent cât de primitivă – descoperirea ar semnala faptul că este probabil ca viața să se formeze pe lumi din întregul Cosmos.

Acest articol a fost publicat inițial pe The Cosmic Companion de James Maynard, fondatorul și editorul The Cosmic Companion. El este un nativ din New England devenit șobolan de deșert în Tucson, unde locuiește cu minunata sa soție, Nicole, și cu pisica Max. Puteți citi acest articol original aici.

Astronomy News with The Cosmic Companion este, de asemenea, disponibil sub formă de podcast săptămânal, difuzat de toți marii furnizori de podcast. Conectați-vă în fiecare marți pentru actualizări cu cele mai recente știri din domeniul astronomiei și interviuri cu astronomi și alți cercetători care lucrează pentru a descoperi natura Universului.