چرا آبفشان‌های اروپا دارای بخار آب گرم هستند؟

به نظر میرسد که اروپا آبفشان‌های بخار آب دارد مشابه با آنهایی که در انسلادوس وجود دارد. اما تحقیقات جدید نشان می‌دهد که آبفشان‌های اروپا به طور قابل ملاحظه‌ای از انسلادوس تفاوت دارند – یا شاید – در واقع وجود ندارند.

مفهوم هنری از آبفشان بخار آب در اروپا. تحقیقات جدید نشان می‌دهد که اگر آنها وجود داشته باشند، به اندازه آبفشانهایی که در انسلادوس ماه زحل قرار دارند، پویا نیستند. تصویر از  NASA/ESA/K. Retherford/SwRI.

آیا اروپا ماه ژوپیتر دارای بخار آب است؟

شواهد زیاد در چند سال اخیر نشان می‌دهد که پاسخ بله است، اما تأیید نهایی آن باقی مانده است. به نظر می‌رسد که تعداد آنها در اروپا کمتر از آنهایی هستند که در ماه غول‌پیکر انسلادوس وجود دارند، جایی که آبفشان‌های شگفت‌انگیز منظومه شمسی به طور منظم فوران می‌کنند. داده‌های تلسکوپ فضایی هابل موجب تقویت وجود آبفشان‌ها در اروپا شده است. اما یک یافته جدید – که در 22 اکتبر سال 2018 ارائه شده است، در نشست گروه علوم سیاره ای در ناکسویل، تنسی – به بررسی این موضوع پرداختند.

محققان به رهبری جولی راتبون از موسسه علوم سیاره‌ای می‌گویند که مکان‌هایی که می‌بایست از آن آبفشان‌ها به وجود می‌آمدند، امواج گرمایی موردانتظار را نداشتند. به عبارت دیگر … بدون نقاط داغ هستند.

قمر اروپای مشتری که توسط فضاپیمای گالیله به تصویر گرفته شده بود، که از سال 1995 تا 2003 به مشتری ملحق شد، گالیله اولین شواهدی را دریافت کرد که اقیانوسی از آب مایع زیر پوسته یخی اروپا قرار گرفته است. تصویر از ناسا / گالیله.

راتبون در بیانیه‌ای توضیح داد:

ما از طریق اطلاعات حرارتی گالیله، در مکان‌هایی که به عنوان سایت‌ها آبفشان‌های فعال پیشنهاد شده‌اند جستجو کردیم. بازنگری داده‌های دمایی ماموریت گالیله هیچ چیز خاصی را در آن مکان‌ها نشان نمی‌دهد. در هر یک از سایتها هیچ ردپایی وجود ندارد.

این شگفت انگیز است زیرا انسلادوس دارای نشانه‌های حرارتی واضحی در سایت‌های اصلی خود هستند، بنابراین این نشان می‌دهد که از اروپا، بسیار متفاوت هستند، یا انها فقط گاه به گاهی هستند یا اینکه وجود ندارند یا ردپای حرارتی آنها خیلی کوچک است که توسط داده‌های فعلی شناسایی نشده است.

عکس‌های ترکیبی از تلسکوپ فضایی هابل و فضاپیمای گالیله، نشاندهنده فوران آبفشان مشکوک در اروپا در سال 2014 و 2016 است. تصویر از NASA/ESA/W. Sparks (STScI)/USGS Astrogeology Science Center.

اما اگر مکان‌های پراکنده در اروپا نشانه‌هایی از گرما را نشان نمی‌دهند – همانطور که در انسلادوس وجود دارند – این نتیجه نشان می‌دهد که آبفشان‌های اروپا از آنچه در انسلادوس وجود دارد متفاوتند یا حتی در اروپا نیز وجود ندارند. راتبون گفت:

انتظار می‌رفت که اروپا فعال باشد

راتبون گفت که چهار دلیل ممکن برای عدم وجود امواج گرمایی در اروپا وجود دارد. ممکن است وقفه‌ها متناوب باشد. آنها ممکن است اساسا از آبفشانهایی که در انسلادوس وجود دارد متفاوت بوده و یا هیچ وقت گرم نباشند. آنها ممکن است از حد انتظار کمتر باشد. یا موجود نیستند با این حال، داده‌های دیگر هابل نشان می‌دهد شواهد قوی وجود دارد.

مفهوم هنری از اقیانوس زیرزمینی که به نظر میرسد در زیر پوسته یخی اروپا قرار دارد. آبفشانها در اروپا، اگر وجود داشته باشند، از آنجا می‌آیند. تصویر از NASA / JPL-Caltech.

بر روی انسلادوس، پرندگان از یک اقیانوس زیرزمینی شور است که آب آن را از طریق ترکهای بزرگ به نام “نوار ببر” در پوسته ی یخی بیرونی در نزدیکی قطب جنوب می کشد. داده های فضاپیمای کاسینی که تا سپتامبر 2017 به زحل متصل بودند نیز نشان داد که فعالیت زمین گرمایی احتمالا در کف اقیانوس وجود دارد. این جالب است زیرا در زمین، دریچه های زمین گرمایی در کف دریا شرایط مناسب برای زندگی را فراهم می کند.

تصور می شود که شرایط مشابه با آنسلادوس احتمالا در اقیانوس زیرزمینی جهانی اروپا وجود داشته باشد. اما مطمئنا متوجه خواهد شد که مأموریت بازگشت به مجاورت مشتری است. اقیانوس زیرزمینی اروپا به دانشمندان فضایی آن را جذابیت بخشید و یک مأموریت آینده سیاره ای در آنجا وجود دارد. ماموریت ناسا آینده Clipper اروپا، که در اواخر اواسط سال 2020 راه اندازی خواهد شد، قادر خواهد بود تا محیط دریایی در اقیانوس اروپا را بهتر از همیشه مطالعه کند. این می تواند ذخایر موجود در سطح ماه را با تبخیر آب اقیانوس بررسی کند. بعضی از آب ممکن است به سادگی به سطح برسد، اما اگر آنها وجود داشته باشد، آنها می توانند مقدار زیادی از مواد معدنی را روی سطح، که اروپا Clipper می تواند تجزیه و تحلیل کند.

حتی ممکن است که اروپا Clipper بتواند به طور مستقیم از طریق فیلم ها پرواز کند و ترکیب آنها را تجزیه و تحلیل کند، همانطور که کاسینی در انسلادوس انجام داد، زمانی که این فضاپیما مولکول های آلی پیچیده را در انسلادوس کشف کرد.

فضاپیمای کاسینی بخار آب را که به شکل آبفشان در قمر انسلادوس زحل نشان می‌دهد. تجزیه و تحلیل توسط فضاپیما نشان داد که آنها حاوی بخار آب، ذرات یخ، مواد آلی و نمک هستند. تصویر از  NASA / JPL / SSI.

تحقیقات جدید نشان می دهد که آبفشان‌های اروپا ممکن است به طور قابل توجهی متفاوت از آنهایی باشندکه از انسلادوس  ماه زحل وجود دارند، چرا که آنها نشانه‌هایی از حرارت را نشان نمی‌دهند. ماموریت آینده اروپا Clipper باید بتواند در نهایت آنچه در اروپا اتفاق می افتد (یا نه) را تعیین کند.

منبع: https://earthsky.org/space/europas-water-vapor-plumes-lack-expected-heat-signatures