یخ زیرآبی سرنخهایی در مورد پوسته یخی اروپا می‌دهد!!

تپه‌هایی از یخ‌های برف‌مانند در زیر یخ‌های قطب جنوب. طبق تحقیقات UT Austin، پوسته یخی اروپا می‌تواند از همین مواد ساخته شود. اعتبار: هلن گلیزر 2015، از پروژه “Walking in Antarctica” (helenglazer.com)

در زیر پوسته یخی ضخیم اروپا یک اقیانوس وجود دارد که در آن برف به سمت بالا روی قله‌های یخی وارونه و دره‌های زیر آب شناور می‌شود. برف عجیب زیر آب در زیر قفسه‌های یخی روی زمین وجود دارد، اما یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که احتمالاً همین امر در مورد قمر مشتری نیز صادق است، جایی که ممکن است در ساخت پوسته یخی خود نقش داشته باشد.

برف زیر آب بسیار خالص‌تر از سایر انواع یخ است، به این معنی که پوسته یخی اروپا می‌تواند بسیار کمتر از آنچه شور باشد که قبلا تصور می‌شد. این برای دانشمندان ماموریتی که فضاپیمای اروپای کلیپر ناسا را ​​آماده می‌کنند، مهم است که از رادار برای نگاه کردن به زیر پوسته یخی استفاده می‌کند تا ببیند آیا اقیانوس اروپا می‌تواند میزبان حیات باشد یا خیر. اطلاعات جدید بسیار مهم خواهد بود زیرا نمک به دام افتاده در یخ می‌تواند بر عمق رادار در پوسته یخی تأثیر بگذارد، بنابراین پیش بینی اینکه یخ از چه چیزی تشکیل شده است به دانشمندان کمک می‌کند تا داده‌ها را درک کنند.

این مطالعه که در نسخه آگوست مجله Astrobiology منتشر شد، توسط دانشگاه تگزاس در آستین انجام شد که همچنین پیشتاز توسعه ابزار رادار نفوذ یخ اروپا کلیپراست. دانستن اینکه پوسته اروپا از چه نوع یخی ساخته شده است نیز به کشف شوری و قابلیت سکونت اقیانوس آن کمک خواهد کرد.

ناتالی ولفنبرگر، محقق دانشجوی کارشناسی ارشد در موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تگزاس (UTIG) در دانشکده علوم زمین UT جکسون، نویسنده اصلی این مطالعه گفت: “زمانی که ما در حال کاوش در اروپا هستیم، به شوری و ترکیب اقیانوس علاقه‌مندیم، زیرا این یکی از مواردی است که بر قابلیت سکونت بالقوه آن یا حتی نوع زندگی کنترل می‌کند که ممکن است در آنجا زندگی کند.”

اروپا یک دنیای سنگی به اندازه ماه زمین است که توسط یک اقیانوس جهانی و یک پوسته یخی به ضخامت مایلها احاطه شده است. مطالعات قبلی نشان می‌دهد که دما، فشار و شوری نزدیک‌ترین اقیانوس اروپا به یخ مشابه چیزی است که در زیر یک قفسه یخی در قطب جنوب پیدا می‌کنید.

تصویری از فضاپیمای اروپا کلیپر ناسا که در کنار قمر مشتری اروپا پرواز می‌کند. این فضاپیما که قرار است در سال 2024 به فضا پرتاب شود، دارای یک ابزار راداری نفوذگر یخ خواهد بود که توسط دانشمندان موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تگزاس ساخته شده است. اعتبار: NASA/JPL-Caltech.

این مطالعه جدید با داشتن این دانش، دو روش مختلف یخ زدن آب در زیر قفسه‌های یخ، یخ انباشته و یخ نازک را بررسی کرد. یخ انباشته مستقیماً از زیر قفسه یخ رشد می کند. یخFrazil به صورت تکه‌های یخ در آب دریا فوق خنک شکل می‌گیرد که در آب شناور می‌شود و در کف قفسه یخ می‌نشیند.

هر دو روش باعث می‌شوند یخی کمتر از آب دریا شور باشد، که ولفنبرگر دریافت که اگر به اندازه و سن پوسته یخی اروپا باشد، نمک کمتری نیز خواهد داشت. علاوه بر این، طبق محاسبات او، یخ نازک – که تنها بخش کوچکی از نمک را در آب دریا نگه می‌دارد – می‌تواند در اروپا بسیار رایج باشد. این بدان معناست که پوسته یخی آن می‌تواند قدری خالصتر از تخمینهای قبلی باشد. این امر بر همه چیز تأثیر می‌گذارد، از قدرت آن، نحوه حرکت گرما از طریق آن و نیروهایی که ممکن است نوعی تکتونیک یخ را هدایت کنند.

استیو ونس، دانشمند تحقیقاتی در آزمایشگاه رانش جت ناسا (JPL) که در این مطالعه شرکت نداشت، می‌گوید: «این مقاله مجموعه‌ای کاملاً جدید از احتمالات را برای تفکر در مورد جهان‌های اقیانوسی و نحوه عملکرد آنها باز می‌کند. “این زمینه را برای چگونگی آماده شدن ما برای تجزیه و تحلیل اروپا کلیپر از یخ آماده می‌کند.”

به گفته یکی از نویسندگان، دونالد بلانکنشیپ، دانشمند تحقیقاتی ارشد در UTIG و محقق اصلی ابزار رادار نفوذ کننده یخ اروپا کلیپر، این تحقیق اعتباری برای استفاده از زمین به عنوان مدلی برای درک قابلیت سکونت اروپا است.

او گفت: «ما می‌توانیم از زمین برای ارزیابی قابلیت سکونت اروپا، اندازه‌گیری مبادله ناخالصی‌ها بین یخ و اقیانوس و تعیین محل آب در یخ استفاده کنیم.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Underwater snow gives clues about Europa’s icy shell

by University of Texas at Austin AUGUST 15, 2022

https://phys.org/news/2022-08-underwater-clues-europa-icy-shell.html