Vísbendingar um stór stöðuvötn í ísskorpu Evrópu
Sævar Helgi Bragason
18. nóv. 2011
Fréttir
Gögn benda til þess að stór stöðuvötn sé að finna í ísskorpu Júpíterstunglsins Evrópu.
Það er vatn á Evrópu. Hljómar kannski ekki eins og frétt en hér er ekki átt við meginlandið Evrópu heldur eitt tungla Júpíters sem heitir Evrópa og reyndar eru það ekki nýjar fréttir að þarna sé vatn heldur kannski að vatnið virðist vera meira á ferðinni milli frosinnar íshellunnar og hafsins undir henni en talið hefur verið mögulegt.
Evrópa er minnsta tunglið af þeim fjórum tunglum sem Galileó Galilei sá með sínum frumstæða sjónauka í upphafi sautjándu aldar en síðan hafa menn komist að því að tungl Júpíters eru miklu fleiri. Evrópa er aðeins minni en tunglið okkar en mikið er af súrefni í örþunnum lofthjúpi hennar og undir frosnu yfirborðinu hafa menn þóst sjá að væri mikið vatn. Við þessar aðstæður er talið hugsanlegt að líf hafi getað þróast, reyndar tæplega á yfirborðinu því til þess er geislun frá Júpíter of mikil, heldur undir eða í íshellu hnattarins. Þetta gerir að verkum að Evrópa er mjög ofarlega á lista þeirra fyrirbæra í sólkerfinu sem menn eru æstir í að rannsaka betur.
Menn hafa reyndar sent könnunarfar að tunglinu Evrópu, það er að segja könnunarfarið Galileó sem NASA sendi á loft árið 1989 með geimferjunni Atlantis. Tilgangurinn var að rannsaka reikistjörnuna Júpíter og tungl hennar, þar á meðal tunglið Evrópu að sjálfsögðu, og nú hafa menn séð af gögnum frá farinu vísbendingar um mikið stöðuvatn eða haf undir ísilögðu yfirborði Evrópu. Svo virðist sem í þessu stöðuvatni sé álíka mikið vatn og í vötnunum miklu í Norður-Ameríku.
Gögnin benda líka til þess að talsverð hreyfing sé á vatninu milli íshellunnar og sjávarins fyrir neðan. Þetta segja sérfræðingar að geti aukið líkurnar á því að líf sé að finna annars staðar í sólkerfi okkar en hér á Jörðinni. Frá þessu er sagt í grein í vísindatímaritinu Nature.
Mary Voytek sem stýrir stjörnulíffræðideild NASA í Washington segir að þessar upplýsingar gefi mjög sannfærandi vísbendingar en tekur þó fram að vísindamenn um allan heim þurfi að leggjast betur yfir gögnin frá Galileo-farinu til að komast til botns í því hvað þau þýða nákvæmlega.
Geimfarið Galileó sendi ýmsar gagnlegar upplýsingar meðan það var starfandi en árið 2003 var því beint með miklum hraða inn í lofthjúp Júpíters til að það brynni þar upp. Menn vildu nefnilega ekki að farið skylli á einhverju tungla Júpíters, og allra síst á tunglinu Evrópu, því alltaf er hætta á að sýklar berist með svona fari frá Jörðinni. Slík mengun gæti haft gríðarleg áhrif á það líf sem hugsanlegt er að sé að finna á Evrópu ekki síður en þau áhrif sem Evrópumenn höfðu á frumbyggja Ameríku. Talið er að níutíu prósent allra frumbyggja Ameríku hafi dáið úr sjúkdómum eins og barnaveiki og bólusótt eftir að Kólumbus fann Ameríku seint á fimmtándu öld. Algjörlega óskyldir sýklar frá Jörðinni gætu þannig kollvarpað lífríki á öðrum hnöttum í sólkerfi okkar.
Fjölmargar uppgötvanir hafa verið gerðar með því að rýna í gögnin frá Galileó-farinu. Ein stærsta uppgötvunin var einmitt að undir yfirborði tunglsins Evrópu væri saltur sjór. Þetta haf er svo djúpt að það hylur allan hnöttinn og vatnsmagnið er meira en í öllum höfum Jarðarinnar samanlögðum.
Hins vegar er þetta svo langt frá sólinni að yfirborðið er allt frosið og sumir vísindamenn telja að íshellan sé tugir kílómetra að þykkt.
Britney Schmidt heitir aðalhöfundur greinarinnar í tímaritinu Nature þar sem fjallað er um nýjustu uppgötvanir á tunglinu Evrópu. Hún er nýbakaður doktor við jarðeðlisfræðistofnun Texas-háskóla í Austin. Britney segir að nú séu stjarnvísindin komin með vísbendingar um að á tunglinu Evrópu séu risastór grunn stöðuvötn. Þar með geti skilyrði fyrir líf á þessu tungli Júpíters verið betri en áður hefur verið talið. Britney Schmidt rannsakaði ásamt samstarfsfólki sínu sérstaklega myndir úr Galileo-farinu af tveimur um það bil hringlaga og nokkuð ósléttum fyrirbærum eða svæðum á yfirborði Evrópu. Þessi svæði hafa menn kallað óreiðusvæði.
Óreiðusvæði þessi báru þau saman við svipuð fyrirbæri hér á Jörðinni, bæði á ísbreiðum og undir jöklum þar sem eldfjöll eru undir. Með því að nota gögn frá jörðinni var sett upp líkan í fjórum stigum til að lýsa því hvernig þessi ósléttu svæði á yfirborði tunglsins Evrópu gætu hafa myndast.
Þetta ágæta líkan virðist geta greitt úr nokkrum flækjum og ósamræmi í þeim niðurstöðum úr rannsóknum sem áður hafa verið gerðar á tunglinu Evrópu. Sumar niðurstöður hafa bent til þess að íshellan væri mjög þykk en aðrar að hún væri þunn.
En nú hafa menn nýtt þekkingu jarðeðlisfræðinnar, meðal annars þekkingu á því hvernig ís og snjór hagar sér hér á Jörðinni í samspili við landslag, sjó, eldfjöll og svo framvegis, til þess að átta sig á hvernig ísinn hagar sér á þessu fjarlæga tungli Júpíters. Greiningin bendir til þess að ósléttu blettirnir á tunglinu Evrópu hafi myndast með náttúrlegum ferlum þar sem ís og sjór hefur bráðnað og þiðnað á víxl. Þannig má segja að ákveðin efnaskipti séu milli íshellunnar og sjávarins þótt það sé sama efnið, ís og vatn. Það má kannski orða það svo að þarna séu stöðuvötn í íshellunni þar sem hún er að brjótast um.
En hvað sem við eigum að kalla það þá er þarna í það minnsta komið ferli sem getur falið í sér að næringar- og orkuefni færist milli íshellunnar og hins gríðarmikla sjávar sem undir henni er. Þar með eru líkurnar meiri en ella á að líf geti þrifist.
Vísindamennirnir sem gerðu líkanið hafa sterk og haldgóð rök fyrir máli sínu en þar sem þessi ætluðu stöðuvötn eru væntanlega marga kílómetra undir yfirborðinu er ekki hægt að sanna tilvist þeirra nema senda geimfar til tunglsins Evrópu og rannsaka íshelluna, bora í hana, taka sýni og svo framvegis. Væntanlega verður nokkur bið á því. Slík rannsóknarferð lenti reyndar í öðru sæti í könnun sem bandaríska rannsóknarráðið gerir á tíu ára fresti á því hvað stjarnvísindamönnum finnst mikilvægast að gera og NASA hefur tekið málið til athugunar. Kannski leynist eitthvarð stórkostlegt á Evrópu sem við hefðum varla getað ímyndað okkur. Við þurfum bara að senda gervitungl á staðinn og gá!
En þessar niðurstöður um hegðun íshellunnar á tunglinu Evrópu hefðu aldrei fengist nema vegna þeirra miklu rannsókna sem fram hafa farið undanfarin tuttugu ár á hafísbreiðum og jöklum hér á Jörðinni. Á þetta bendir jarðeðlisfræðingurinn Don Blankenship, sem er einn af greinarhöfundum í tímaritinu Nature og tók þátt í umræddri rannsókn. Hann stýrir einmitt rannsóknum sem gerðar eru með hjálp ratsjármynda úr gervitunglum á jöklum og ísbreiðum Jarðarinnar. Og kannski kemur Ísland þarna svolítið við sögu því að greinarhöfundurinn Britney Schmidt sat námskeið í sumarskóla NASA í stjörnulíffræði sem fór fram hér á Íslandi árið 2009.
Heitið á könnunarfarinu sem sent var til að rannsaka Júpíter og tungl hans, Galileó, var mjög við hæfi því ein stærsta uppgötvun Galileós Galíleís þegar hann hafði smíðað sjónaukann sinn góða var að kringum Júpíter sveimuðu tungl. Galileó sá reyndar ekki nema fjögur en þau eru miklu fleiri, líklega um sextíu smærri tungl til viðbótar við Galileó-tunglin fjögur. En könnunarfarið Galileó var fyrsta farið sem gat rannsakað lofthjúp Júpíters með beinum mælingum og gert langtímarannsóknir á tunglakerfi hans. Galileo-farið var líka það fyrsta sem komst í tæri við smástirni og þá gafst í fyrsta sinn tækifæri til að skoða tungl smástirnis.
Þrívegis var líf rannsóknarfarsins Galileós framlengt ef svo má segja því mönnum þótti vert að nýta betur þá möguleika sem farið gaf til rannsókna en eins og áður segir endaði það ævi sína í lofthjúpi Júpíters, langstærstu reikistjörnu sólkerfis okkar. Þetta gerðist í september árið 2003 og þar með var tryggt að farið rækist ekki á tunglið Evrópu og stofnaði hugsanlegum lífverum þar í hættu.
Tenglar
Tengiliður
Pétur Halldórsson
Umsjónarmaður Tilraunaglassins á Rás 1
E-mail: [email protected]
Þessi frétt var upphaflega flutt sem pistill í Tilraunaglasinu á Rás 1 föstudaginn 18. nóvember 2011
Tengdar myndir
Stöðuvatn í ísskorpu Evrópu. Mynd: Britney Schmidt/Dead Pixel VFX/Texas háskóla í Austin
Evrópa séð með Galíleó geimfarinu. Sjá má sléttur úr björtum ís, sprungur sem liggja þvers og kruss og dökka bletti sem innihalda líklega bæði ís og ryk. Myndvinnsla: Ted Stryk
Þera Macula er líklega virkt óreiðusvæði fyrir ofan stórt stöðuvatn í ísskorpu Evrópu. Litirnir vísa til hæðar í landslaginu. Fjólublár og rauður tákna hæstu landslagseinkennin. Mynd: Paul Schenk/NASA
Vísbendingar um stór stöðuvötn í ísskorpu Evrópu
Sævar Helgi Bragason 18. nóv. 2011 Fréttir
Gögn benda til þess að stór stöðuvötn sé að finna í ísskorpu Júpíterstunglsins Evrópu.
Það er vatn á Evrópu. Hljómar kannski ekki eins og frétt en hér er ekki átt við meginlandið Evrópu heldur eitt tungla Júpíters sem heitir Evrópa og reyndar eru það ekki nýjar fréttir að þarna sé vatn heldur kannski að vatnið virðist vera meira á ferðinni milli frosinnar íshellunnar og hafsins undir henni en talið hefur verið mögulegt.
Evrópa er minnsta tunglið af þeim fjórum tunglum sem Galileó Galilei sá með sínum frumstæða sjónauka í upphafi sautjándu aldar en síðan hafa menn komist að því að tungl Júpíters eru miklu fleiri. Evrópa er aðeins minni en tunglið okkar en mikið er af súrefni í örþunnum lofthjúpi hennar og undir frosnu yfirborðinu hafa menn þóst sjá að væri mikið vatn. Við þessar aðstæður er talið hugsanlegt að líf hafi getað þróast, reyndar tæplega á yfirborðinu því til þess er geislun frá Júpíter of mikil, heldur undir eða í íshellu hnattarins. Þetta gerir að verkum að Evrópa er mjög ofarlega á lista þeirra fyrirbæra í sólkerfinu sem menn eru æstir í að rannsaka betur.
Menn hafa reyndar sent könnunarfar að tunglinu Evrópu, það er að segja könnunarfarið Galileó sem NASA sendi á loft árið 1989 með geimferjunni Atlantis. Tilgangurinn var að rannsaka reikistjörnuna Júpíter og tungl hennar, þar á meðal tunglið Evrópu að sjálfsögðu, og nú hafa menn séð af gögnum frá farinu vísbendingar um mikið stöðuvatn eða haf undir ísilögðu yfirborði Evrópu. Svo virðist sem í þessu stöðuvatni sé álíka mikið vatn og í vötnunum miklu í Norður-Ameríku.
Gögnin benda líka til þess að talsverð hreyfing sé á vatninu milli íshellunnar og sjávarins fyrir neðan. Þetta segja sérfræðingar að geti aukið líkurnar á því að líf sé að finna annars staðar í sólkerfi okkar en hér á Jörðinni. Frá þessu er sagt í grein í vísindatímaritinu Nature.
Mary Voytek sem stýrir stjörnulíffræðideild NASA í Washington segir að þessar upplýsingar gefi mjög sannfærandi vísbendingar en tekur þó fram að vísindamenn um allan heim þurfi að leggjast betur yfir gögnin frá Galileo-farinu til að komast til botns í því hvað þau þýða nákvæmlega.
Geimfarið Galileó sendi ýmsar gagnlegar upplýsingar meðan það var starfandi en árið 2003 var því beint með miklum hraða inn í lofthjúp Júpíters til að það brynni þar upp. Menn vildu nefnilega ekki að farið skylli á einhverju tungla Júpíters, og allra síst á tunglinu Evrópu, því alltaf er hætta á að sýklar berist með svona fari frá Jörðinni. Slík mengun gæti haft gríðarleg áhrif á það líf sem hugsanlegt er að sé að finna á Evrópu ekki síður en þau áhrif sem Evrópumenn höfðu á frumbyggja Ameríku. Talið er að níutíu prósent allra frumbyggja Ameríku hafi dáið úr sjúkdómum eins og barnaveiki og bólusótt eftir að Kólumbus fann Ameríku seint á fimmtándu öld. Algjörlega óskyldir sýklar frá Jörðinni gætu þannig kollvarpað lífríki á öðrum hnöttum í sólkerfi okkar.
Fjölmargar uppgötvanir hafa verið gerðar með því að rýna í gögnin frá Galileó-farinu. Ein stærsta uppgötvunin var einmitt að undir yfirborði tunglsins Evrópu væri saltur sjór. Þetta haf er svo djúpt að það hylur allan hnöttinn og vatnsmagnið er meira en í öllum höfum Jarðarinnar samanlögðum.
Hins vegar er þetta svo langt frá sólinni að yfirborðið er allt frosið og sumir vísindamenn telja að íshellan sé tugir kílómetra að þykkt.
Britney Schmidt heitir aðalhöfundur greinarinnar í tímaritinu Nature þar sem fjallað er um nýjustu uppgötvanir á tunglinu Evrópu. Hún er nýbakaður doktor við jarðeðlisfræðistofnun Texas-háskóla í Austin. Britney segir að nú séu stjarnvísindin komin með vísbendingar um að á tunglinu Evrópu séu risastór grunn stöðuvötn. Þar með geti skilyrði fyrir líf á þessu tungli Júpíters verið betri en áður hefur verið talið. Britney Schmidt rannsakaði ásamt samstarfsfólki sínu sérstaklega myndir úr Galileo-farinu af tveimur um það bil hringlaga og nokkuð ósléttum fyrirbærum eða svæðum á yfirborði Evrópu. Þessi svæði hafa menn kallað óreiðusvæði.
Óreiðusvæði þessi báru þau saman við svipuð fyrirbæri hér á Jörðinni, bæði á ísbreiðum og undir jöklum þar sem eldfjöll eru undir. Með því að nota gögn frá jörðinni var sett upp líkan í fjórum stigum til að lýsa því hvernig þessi ósléttu svæði á yfirborði tunglsins Evrópu gætu hafa myndast.
Þetta ágæta líkan virðist geta greitt úr nokkrum flækjum og ósamræmi í þeim niðurstöðum úr rannsóknum sem áður hafa verið gerðar á tunglinu Evrópu. Sumar niðurstöður hafa bent til þess að íshellan væri mjög þykk en aðrar að hún væri þunn.
En nú hafa menn nýtt þekkingu jarðeðlisfræðinnar, meðal annars þekkingu á því hvernig ís og snjór hagar sér hér á Jörðinni í samspili við landslag, sjó, eldfjöll og svo framvegis, til þess að átta sig á hvernig ísinn hagar sér á þessu fjarlæga tungli Júpíters. Greiningin bendir til þess að ósléttu blettirnir á tunglinu Evrópu hafi myndast með náttúrlegum ferlum þar sem ís og sjór hefur bráðnað og þiðnað á víxl. Þannig má segja að ákveðin efnaskipti séu milli íshellunnar og sjávarins þótt það sé sama efnið, ís og vatn. Það má kannski orða það svo að þarna séu stöðuvötn í íshellunni þar sem hún er að brjótast um.
En hvað sem við eigum að kalla það þá er þarna í það minnsta komið ferli sem getur falið í sér að næringar- og orkuefni færist milli íshellunnar og hins gríðarmikla sjávar sem undir henni er. Þar með eru líkurnar meiri en ella á að líf geti þrifist.
Vísindamennirnir sem gerðu líkanið hafa sterk og haldgóð rök fyrir máli sínu en þar sem þessi ætluðu stöðuvötn eru væntanlega marga kílómetra undir yfirborðinu er ekki hægt að sanna tilvist þeirra nema senda geimfar til tunglsins Evrópu og rannsaka íshelluna, bora í hana, taka sýni og svo framvegis. Væntanlega verður nokkur bið á því. Slík rannsóknarferð lenti reyndar í öðru sæti í könnun sem bandaríska rannsóknarráðið gerir á tíu ára fresti á því hvað stjarnvísindamönnum finnst mikilvægast að gera og NASA hefur tekið málið til athugunar. Kannski leynist eitthvarð stórkostlegt á Evrópu sem við hefðum varla getað ímyndað okkur. Við þurfum bara að senda gervitungl á staðinn og gá!
En þessar niðurstöður um hegðun íshellunnar á tunglinu Evrópu hefðu aldrei fengist nema vegna þeirra miklu rannsókna sem fram hafa farið undanfarin tuttugu ár á hafísbreiðum og jöklum hér á Jörðinni. Á þetta bendir jarðeðlisfræðingurinn Don Blankenship, sem er einn af greinarhöfundum í tímaritinu Nature og tók þátt í umræddri rannsókn. Hann stýrir einmitt rannsóknum sem gerðar eru með hjálp ratsjármynda úr gervitunglum á jöklum og ísbreiðum Jarðarinnar. Og kannski kemur Ísland þarna svolítið við sögu því að greinarhöfundurinn Britney Schmidt sat námskeið í sumarskóla NASA í stjörnulíffræði sem fór fram hér á Íslandi árið 2009.
Heitið á könnunarfarinu sem sent var til að rannsaka Júpíter og tungl hans, Galileó, var mjög við hæfi því ein stærsta uppgötvun Galileós Galíleís þegar hann hafði smíðað sjónaukann sinn góða var að kringum Júpíter sveimuðu tungl. Galileó sá reyndar ekki nema fjögur en þau eru miklu fleiri, líklega um sextíu smærri tungl til viðbótar við Galileó-tunglin fjögur. En könnunarfarið Galileó var fyrsta farið sem gat rannsakað lofthjúp Júpíters með beinum mælingum og gert langtímarannsóknir á tunglakerfi hans. Galileo-farið var líka það fyrsta sem komst í tæri við smástirni og þá gafst í fyrsta sinn tækifæri til að skoða tungl smástirnis.
Þrívegis var líf rannsóknarfarsins Galileós framlengt ef svo má segja því mönnum þótti vert að nýta betur þá möguleika sem farið gaf til rannsókna en eins og áður segir endaði það ævi sína í lofthjúpi Júpíters, langstærstu reikistjörnu sólkerfis okkar. Þetta gerðist í september árið 2003 og þar með var tryggt að farið rækist ekki á tunglið Evrópu og stofnaði hugsanlegum lífverum þar í hættu.
Tenglar
Júpíter
Heimasíða Tilraunaglassins
Tilraunaglasið á Facebook
Tengiliður
Pétur Halldórsson
Umsjónarmaður Tilraunaglassins á Rás 1
E-mail: [email protected]
Þessi frétt var upphaflega flutt sem pistill í Tilraunaglasinu á Rás 1 föstudaginn 18. nóvember 2011
Tengdar myndir