نمک در اروپا!!

عنصر آشنایی از دید ما بر روی قمر مشتری اروپا پنهان شده است. با استفاده از یک تجزیه و تحلیل طیفی نور مرئی، دانشمندان سیاره‌ای در کالتچ و آزمایشگاه پیشرانش جت، که کالتچ برای ناسا مدیریت می‌کند، کشف کرده‌اند که رنگ زرد قابل مشاهده در قسمت‌های سطحی اروپا، در واقع کلرید سدیم است، ترکیب شیمیایی شناخته شده روی زمین به عنوان نمک طبخ، که همچنین جزء اصلی نمک دریا است.

Tara Regio در ناحیه زرد رنگ مرکزی در  سمت چپ، این تصویر توسط فضاپیمای گالیله ناسا از سطح اروپا گرفته شده است. محققان در این منطقه فراوانی کلرید سدیم را شناسایی کرده‌اند. اعتبار: NASA / JPL / دانشگاه آریزونا

این کشف نشان می‌دهد که اقیانوس زیرزمینی شور اروپا ممکن است شبیه اقیانوس‌های کره زمین باشد.، دهه‌ها ترکیب این آب‌ها و ساختمان آنها چالش بالقوه‌ای برای مطالعات بسیار جالبتری بود. این یافته در 12 ژوئن در Science Advances منتشر شد.

اطلاعات بدست آمده از فضاپیماهای ویجر و گالیله باعث شده است دانشمندان به این نتیجه برسند که اروپا یک لایه آب مایع شور دارد که توسط یک پوسته یخی پوشیده شده است. با طیف‌سنجی مادون قرمز گالیله، دانشمندان به بررسی ترکیب سطحی اروپا پرداختند. طیف‌سنج گالیله یخ آب و ماده‌ای را یافت که شبیه نمک‌های سولفات منیزیم مانند نمک‌های اپسوم می‌باشد که در حمام استفاده می‌شود. از آنجایی که پوسته یخی اروپا از لحاظ زمین‌شناسی جوان است و دارای شواهد فراوانی از فعالیت زمین‌شناسی در گذشته است، نامزد خوبی برای وجود هر نوع نمک در سطحش بود که ممکن بود از اقیانوس  زیر پوسته حاصل شود. به همین علت، دانشمندان مدتها مشکوک به ترکیب اقیانوسی غنی از نمک سولفات بودند.

داده‌های طیفی جدید با کیفیت بالای کک در موناکا نشان داد که دانشمندان در واقع شاهد سولفات منیزیم در اروپا نیستند. اکثر نمکهای سولفات در نظر گرفته شده قبلی، در واقع دارای جذبهای متمایز هستند که باید در داده‌های کک با کیفیت بالا دیده شوند. با این حال، طیف‌های منطقه انتظار می‌رود که منعکس کننده ترکیب داخلی فاقد هر نوع جذب سولفات مشخصی باشد.

مایک براون، ریچارد و باربارا روزنبرگ، استاد نجوم سیاره‌ای در کالتچ می‌گوید: “ما فکر می‌کردیم که ممکن است شاهد حضور کلرید سدیم باشیم، اما عمدتا در طیف مادون قرمز شاهد آن هستیم.”

با این حال، کوین هند در جی پی ال، نمک اقیانوس را در آزمایشگاه تحت شرایط مشابه اروپا شبیه‌سازی کرد و دریافت که چند ویژگی جدید و متمایز بعد از تابش، اما در بخش قابل توجهی از طیف، بوجود می‌آیند. او دریافت که نمک تغییر در نقطه‌ای تغیر رنگ  می‌دهد که می‌تواند با تجزیه و تحلیل طیف قابل مشاهده شناسایی شود. برای مثال، کلرید سدیم یک سایه زرد مشابه را در یک منطقه جغرافیایی جوان اروپا شناخته شده به عنوان Tara Regio ظاهر می‌سازد.

هند، دانشمند جی‌پی‌ال و همکار نویسنده Science می‌گوید: “سدیم کلرید چیزی شبیه جوهر نامرئی در سطح اروپا است. قبل از اشعه، شما نمی‌توانید آن را ببینید، اما پس از تابش، رنگ آن مشخص می‌شود”

سامانتا ترامبو، نویسنده اصلی مقاله و دانشجوی کارشناسی ارشد کالتچ می‌گوید: “هیچکس طیفهای طول موج طولانی از اروپا نگرفته است، و قبل از آن دارای چنین تفکیک‌پذیری فضایی و طیفی نبوده است. فضاپیمای گالیله اسپکترومتر قابل مشاهده‌ای نداشت و فقط یک طیف‌سنج مادون قرمز داشت.”

براون می‌گوید: “مردم به طور سنتی فرض می‌کنند که تمام طیف‌سنجی جالب در مادون قرمز روی سطح سیاره‌ها قرار دارد، زیرا این بیشترین مولکول‌هایی است که دانشمندان به دنبال ویژگی‌های اساسی آن هستند.”

با نگاهی نزدیک از تلسکوپ فضایی هابل، براون و ترامبو توانستند جذب متمایزی در طیف قابل مشاهده در 450 نانومتر را شناسایی کنند که دقیقا با نمک همخوانی داشتند، که نشان می‌داد رنگ زرد Tara Regio،  به خاطر حضور کلرید سدیم روی سطح می‌باشد که نور را منعکس می‌کند.

براون می‌گوید: “ما توانستیم این تحلیل را با تلسکوپ فضایی هابل طی 20 سال گذشته انجام دهیم.” “این تنها چیزی است که هیچکس فکر نمی‌کرد باید به آن نگاهی بیندازد.”

در حالی که این یافته تضمین نمی‌کند که کلرید سدیم از اقیانوس زیرزمینی مشتق شده باشد (این در واقع می‌تواند شواهدی از انواع مختلف مواد طبقه‌بندی شده در پوسته یخی این قمر باشد)، نویسندگان این تحقیق پیشنهاد می‌کنند که این امر نیازمند ارزیابی دوباره ژئوشیمی اروپا می‌باشد.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Table salt compound spotted on Europa

by Robert Perkins, California Institute of Technology