Nova studija geofizičara sa Sveučilišta Washington State opisuje mogući mehanizam kojim bi hranjive tvari s površine Europe, jednog od Jupiterovih mjeseca, mogle dospjeti u podzemni ocean koji se smatra jednim od najizglednijih okoliša za izvanzemaljski život u Sunčevu sustavu. Autori su računalnim modeliranjem pokazali da gušći, hranjivim tvarima bogat led može odvojiti se od okolnog leda i potonuti prema oceanu.
Znanstvenici već dugo pokušavaju odgovoriti na pitanje kako bi tvari potrebne za održive biokemijske procese mogle prijeći put od površine do oceana prekrivenog ledom, u kojem se pretpostavlja postojanje mikroskopskog života. Istraživački tim se pritom nadahnuo procesom iz geologije Zemlje poznatim kao delaminacija kore. U toj analogiji, dio materijala postaje gušći, odvaja se od okoline i tone u dublje slojeve.
“Ovo je nova ideja u planetarnoj znanosti, nadahnuta dobro shvaćenom idejom u znanosti o Zemlji”, rekao je Austin Green, glavni autor i poslijedoktorski istraživač na Virginia Tech. “Najuzbudljivije je to što ova nova ideja rješava jedan od dugotrajnih problema nastanjivosti na Europi i dobar je znak za izglede izvanzemaljskog života u njezinu oceanu.”
Rad je objavljen u časopisu The Planetary Science Journal. Autori su Austin Green, koji je velik dio istraživanja proveo tijekom izrade doktorske disertacije na Sveučilištu Washington State, i Catherine Cooper, izvanredna profesorica geofizike na Odjelu za okoliš te prodekanica Fakulteta humanističkih i prirodnih znanosti.
Europa, prema navodima u radu, sadrži više tekuće vode nego svi Zemljini oceani zajedno. No taj globalni ocean nalazi se ispod debele ledene ledene kore koja blokira Sunčevu svjetlost. Zbog toga bi eventualni organizmi u oceanima Europe morali pronalaziti izvore hranjivih tvari i energije koji nisu vezani uz Sunce, što godinama održava otvorenim pitanje kako bi takav sustav mogao biti nastanjiv.
Europa je pritom izložena intenzivnom zračenju iz Jupiterova okoliša. Autori ističu da to zračenje na površini reagira sa solima i drugim materijalima te pritom može stvarati hranjive tvari korisne za oceanske mikrobe. Međutim, unatoč više predloženih teorija, i dalje nije jasno kako bi se led na površini, obogaćen takvim tvarima, mogao probiti kroz ledenu ljusku i stići do oceana. Površina Europe geološki je vrlo aktivna zbog Jupiterova gravitacijskog utjecaja, no ledena se “ljuska” pritom uglavnom pomiče i deformira u vodoravnom smjeru, umjesto da se materijal spušta kroz led prema oceanu, što je ključno za razmjenu između površine i podzemnog mora.
Analogija sa Zemljom: delaminacija kore kao mogući ključ
Green i Cooper krenuli su od pitanja može li se problem “recikliranja” površine objasniti procesom dobro poznatim na Zemlji. U delaminaciji kore određena zona kore biva tektonski stisnuta i kemijski “teža”, odnosno postaje gušća, sve dok se ne odvoji i ne potone u plašt.
Autori pretpostavljaju da bi se sličan koncept mogao primijeniti i na Europi jer su pojedina područja površinskog leda obogaćena solima koje povećavaju gustoću. Pozivaju se i na rezultate drugih istraživanja prema kojima nečistoće slabe kristalnu strukturu leda, pa je takav led manje stabilan od čistog. No da bi se proces nalik delaminaciji uopće pokrenuo, površinski led mora biti dovoljno oslabljen da se može odvojiti i potom potonuti u dublje slojeve ledene ljuske.
Istraživači su predložili da bi gušći, slaniji led, okružen čistijim ledom, mogao tonuti u unutrašnjost ledene ljuske. Takav bi mehanizam, prema njihovoj interpretaciji, omogućio recikliranje površinskog materijala te istodobno dovod hranjivih tvari u ocean.
Računalno modeliranje pokazalo je da površinski led obogaćen hranjivim tvarima može potonuti sve do donje granice ledene ljuske pri gotovo bilo kojem udjelu soli, pod uvjetom da je površinski sloj barem malo oslabljen. Autori navode da je proces relativno brz te da bi mogao predstavljati postojan, ponavljajući mehanizam recikliranja leda i dopreme hranjivih tvari u Europin ocean.
Nalazi se uklapaju u glavne ciljeve misije Europa Clipper, NASA-ine misije lansirane 2024. godine. Misija je usmjerena na proučavanje ledene strukture Europe, njezina oceana i mogućnosti da taj okoliš podrži život, koristeći skup znanstvenih instrumenata namijenjenih upravo takvim mjerenjima.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
