Παρασκευή 14 Ιουνίου 2019

Ζωή στην Ευρώπη;

Η ανακάλυψη του γνωστού μας αλατιού στην επιφάνεια του φυσικού δορυφόρου του πλανήτη Δία αυξάνει τις ελπίδες

Η ποικιλομορφία του εδάφους στην Ευρώπη. Εικόνα: NASA / JPL-Caltech / Ινστιτούτο SETI

Η Ευρώπη, ένα "κατεψυγμένο" φεγγάρι γύρω από τον πλανήτη Δία, πιστεύεται ότι είναι ένας από τους πιο κατοικήσιμους κόσμους του Ηλιακού μας συστήματος. Οι πρώτες λεπτομερείς εικόνες ήλθαν από την διαστημοσυσκευή Voyager 1 το 1979, αποκαλύπτοντας μια επιφάνεια σχεδόν κενή από μεγάλους κρατήρες. Αυτό υποδηλώνει ότι τα νερά υπερχειλίζουν τακτικά από το εσωτερικό, διαμορφώνοντας εκ νέου την επιφάνεια του δορυφόρου. Η Ευρώπη είναι επίσης χαραγμένη με μακριές κοιλότητες, πτυχώσεις και κορυφογραμμές, οι οποίες ενδεχομένως να έχουν δημιουργηθεί από παγόβουνα τα οποία επιπλέουν σε νερό από λιωμένο πάγο, ή σε στρώματα μισολιωμένου πάγου.

Αλλά στα τέλη της δεκαετίας του 1990 η Ευρώπη είχε πραγματικά ενδιαφέρον. Η αποστολή Galileo βρήκε την απόδειξη για την ύπαρξη ενός ωκεανού από θαλασσινό νερό, ο οποίος υπάρχει κάτω από τον παγωμένο φλοιό του δορυφόρου. Το γεγονός της Αλατότητας του ωκεανού αυτού μας δίνει ενδείξεις ότι το νερό μπορεί να έχει έρθει σε επαφή με βράχο - μια διαδικασία που θα μπορούσε να δώσει ενέργεια στο νερό για να τροφοδοτήσει και συνεπώς να υποστηρίξει ζωή σε μικροβιακό επίπεδο.

Αλλά οι παρατηρήσεις ήταν πολύ λίγες και περιορισμένες για εμάς να μπορούμε να πούμε πόσο βαθύς και πόσο αλμυρός είναι ο ωκεανός αυτός- πόσο μάλλον το είδος των αλάτων που υπάρχουν σε αυτόν. Πρόσφατα, μια νέα μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο Science Advances, δείχνει ότι μπορεί να είναι κανονικό επιτραπέζιο αλάτι (χλωριούχο νάτριο) - ακριβώς όπως στη Γη. Αυτό έχει σημαντικές συνέπειες για την πιθανή ύπαρξη ζωής στα απόκρυφα βάθη του ωκεανού της Ευρώπης.

Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η υδροθερμική κυκλοφορία στον ωκεανό της Ευρώπης, ενδεχομένως οδηγούμενη από υδροθερμικά φρεάτια, μπορεί φυσικά να εμπλουτίσει τον ωκεανό αυτό με χλωριούχο νάτριο, μέσω χημικών αντιδράσεων μεταξύ του ωκεανού και του βράχου. Στη Γη, τα υδροθερμικά φρεάτια (hydrothermal vents) θεωρούνται πηγή ζωής, όπως τα βακτήρια. Οι πίδακες που αναδύονται από τον νότιο πόλο του Εγκέλαδου, ενός φυσικού δορυφόρου του πλανήτη Κρόνου, ο οποίος έχει έναν παρόμοιο ωκεανό, έχει βρεθεί ότι περιέχουν χλωριούχο νάτριο, καθιστώντας τόσο την Ευρώπη όσο και τον Εγκέλαδο ακόμη πιο δελεαστικούς στόχους για εξερεύνηση.

 Οι περιοχές του Χάους* (Chaos regions) στο οπίσθιο ημισφαίριο (trailing hemisphere) της Ευρώπης. Εικόνα: NASA / JPL

Αν κοιτάξουμε το φάσμα (την κατανομή του φωτός σύμφωνα με το μήκος κύματος) του φωτός που αντανακλάται από την επιφάνεια, μπορούμε να συμπεράνουμε ποιες ουσίες υπάρχουν. Αυτό δείχνει την ύπαρξη πάγου από νερό. Υπάρχουν όμως και δύο άλλα υλικά: "ενυδατωμένο" Θειικό οξύ και Θειικό άλας... από που προέρχονται; Για τους επιστήμονες που μελετούν το εσωτερικό της Ευρώπης ή εκείνους που εξετάζουν το αστροβιολογικό δυναμικό του ωκεανού της, το πραγματικά ενδιαφέρον ερώτημα είναι: προέρχονται από το εσωτερικό της Ευρώπης;

Όπως η παλιρροϊκή σχέση μεταξύ Σελήνης και Γης, η Ευρώπη είναι κλειδωμένη βαρυτικά** με τον πλανήτη Δία, πράγμα που σημαίνει ότι παρουσιάζει πάντα την ίδια πλευρά στον αέριο γίγαντα πλανήτη. Οι παρατηρήσεις της διαστημοσυσκευής Galileo αποκάλυψαν την παρουσία «ενυδατωμένου» θειικού οξέος στην πλευρά της Ευρώπης, η οποία δεν βλέπει  τον πλανήτη Δία (αθέατη πλευρά) κατά μήκος της τροχιάς της, γνωστή και ως οπίσθιο ημισφαίριο (trailing hemisphere). Για να φτιάξετε θειικό οξύ σε παγωμένο νερό χρειάζεστε μια πηγή Θείου και ενέργεια για να δημιουργήσετε τη ανάλογη χημική αντίδραση. Κάποια από αυτά μπορεί να προέλθουν από το εσωτερικό του δορυφόρου με τη μορφή θειικών αλάτων, μερικά από αυτά μπορεί να προέρχονται από Μετεωρίτες, αλλά η πιο πιθανή εξήγηση είναι ότι προέρχεται από το αδελφό ηφαιστειακό δορυφόρο του πλανήτη Δία την .

Το Θείο εκτοξεύεται στο διάστημα από τα ηφαίστεια της Ιούς, και τελικά κατευθύνεται προς την Ευρώπη. Κινούμενο ταχύτερα από την Ευρώπη, το Θείο πιθανότατα έπληξε την πλευρά της Ευρώπης που δεν βλέπει προς τον Δία (trailing side ή παρακείμενη ή αθέατη πλευρά ), με αποτέλεσμα να εμφυτευτεί στον πάγο. Η ενέργεια που απαιτείται για να γίνει κάτι τέτοιο προέρχεται από Ηλεκτρόνια τα οποία υπάρχουν στις ζώνες ακτινοβολίας του Δία. Ως επί το πλείστον, κινούνται γύρω από τον Δία γρηγορότερα από την Ευρώπη, και χτυπούν την παρακείμενη πλευρά παράγοντας τόνους ενέργειας.

Οι μετρήσεις έδειξαν επίσης στοιχεία για θειικά άλατα, όπως το Θειικό μαγνήσιο (άλατα Epsom), αλλά παρέμεινε ασαφές από πού προέρχονται.

Συγκέντρωση θειικού οξέος στην επιφάνεια της Ευρώπης. Το οπίσθιο ημισφαίριο είναι στο πάνω αριστερό μέρος όπου οι συγκεντρώσεις είναι υψηλότερες. Εικόνα: NASA / JPL

Η ομάδα η οποία είναι υπεύθυνη για τη νέα αυτή μελέτη υποστήριξε ότι η πλευρά της Ευρώπης που "βλέπει" τον Δία, και η οποία προστατεύεται από τον "βομβαρδισμό"από το Θείο, ίσως είναι το καλύτερο μέρος για την αναζήτηση αποδείξεων ύπαρξης αλάτων τα οποία υπάρχουν στην Ευρώπη.

Στο ορατό τμήμα ενός φάσματος υπάρχουν ξεχωριστά χαρακτηριστικά γνωστά ως "χρωματικά κέντρα" τα οποία εμφανίζονται όταν ακτινοβολούνται από πολύ ενεργητικά ηλεκτρόνια. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το ισχυρό Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble για να αναζητήσουν αποδεικτικά στοιχεία αυτών των χρωματικών κέντρων στο φάσμα που προέρχεται από την Ευρώπη, και ανακάλυψαν ένα χαρακτηριστικό το οποίο βρίσκεται αποκλειστικά στην πλευρά του δορυφόρου που βλέπει στο Δία, δείχνοντας στοιχεία ύπαρξης χλωριούχου νατρίου.


Τύπος άλατος

Παρόλο που υπήρχαν κάποια μικρά στοιχεία για  ύπαρξη αλάτων στις παρατηρήσεις του Galileo, τα νεότερα δεδομένα από το ΔΤ Hubble επέτρεψαν στους επιστήμονες να περιορίσουν την ζώνη των δεδομένων αυτών σε μια περιοχή στο ημισφαίριο που βλέπει στο Δία, το οποίο ονομάζεται "Έδαφος Χάους", και όχι σε περιοχές όπου η χημεία του Θείου μπορούσε να διεγερθεί από ακτινοβολία. Αυτό σημαίνει ότι είναι πραγματικά πιθανό να προέρχονται από το εσωτερικό της Ευρώπης.

Η Ευρώπη με φυσικό χρώμα στα αριστερά και με ψευδές χρώμα στα δεξιά. Οι καφέ / κόκκινες περιοχές στα δεξιά μπορεί να αντιστοιχούν στις περιοχές του θειικού οξέος, ενώ το κίτρινο τοπίο στα αριστερά θεωρείται τώρα ότι παράγεται από χλωριούχο νάτριο.
 Εικόνες: NASA/JPL/University of Arizona 

Η ζωή, όπως την ξέρουμε, χρειάζεται υγρό νερό και ενέργεια. Ότι η Ευρώπη έχει υγρό (ρευστό) ωκεανό, μας δηλώνει ότι υπάρχει υγρό νερό και πηγή ενέργειας για να εμποδιστεί η ακραία ψύξη της ζωής αυτής. Αλλά και η χημική σύνθεση του ωκεανού είναι επίσης ζωτικής σημασίας. Η "Αλατότητα" του νερού, το αλμυρό νερό αν θέλετε, έχει χαμηλότερο σημείο πήξης
(το θερμοκρασιακό σημείο όπου το νερό γίνεται πάγος) από το καθαρό νερό, πράγμα που σημαίνει ότι καθιστά το αλμυρό νερό περισσότερο κατοικήσιμο.

Το άλας, ειδικά τα ιόντα νατρίου στο επιτραπέζιο αλάτι, είναι επίσης ζωτικής σημασίας για μια ολόκληρη σειρά μεταβολικών διεργασιών στη φυτική και ζωική ζωή. Αντιθέτως, μερικά άλλα άλατα, όπως τα Θειικά άλατα, θα μπορούσαν να εμποδίσουν τη ανάπτυξη ζωής εάν υπάρχουν σε μεγάλες ποσότητες. Οι ερευνητές ήθελαν να επισημάνουν ιδιαίτερα ότι θα μπορούσαν απλώς να δουν το τελικό σημείο μιας περίπλοκης αλυσίδας διεργασιών οι οποίες συντελούνται κάτω από τον φλοιό της Ευρώπης - το αλάτι θα μπορούσε απλώς να είναι μέρος των φυσικών στρωμάτων πάγου. Αλλά, για όσους ελπίζουν ότι υπάρχει ζωή στην Ευρώπη, η ανακάλυψη χλωριούχου νατρίου είναι μια καλή είδηση.

Από τον Chris Arridge

……………….Επεξηγήσεις………………..

*Στην Αστρογεωλογία ή Πλανητική γεωλογία, το έδαφος του χάους (ή το χαοτικό έδαφος) είναι μια πλανητική επιφάνεια όπου τα χαρακτηριστικά όπως οι κορυφογραμμές, οι ρωγμές και οι πεδιάδες εμφανίζονται μπερδεμένες και εμπλέκονται μεταξύ τους. Το έδαφος του Χάους είναι ένα αξιοσημείωτο χαρακτηριστικό των πλανητών Άρη, Ερμή, του φυσικού δορυφόρου του πλανήτη Δία Ευρώπη, και του νάνου πλανήτη Πλούτωνα. Στην επιστημονική ονοματολογία, το "χάος" χρησιμοποιείται ως συστατικό των ουσιαστικών ουσιαστικών (π.χ. "Aureum Chaos" στον Άρη)

**(το φαινόμενο επίσης καλείται και Σύγχρονη Περιστροφή ή Tidal Locking στα αγγλικά). 

……………….*………………..

Ενημερωθείτε για θέματα Αστρονομίας και Επιστήμης στις ομάδες μας στο Facebook:



Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα μπλε ή κόκκινα γράμματα)

Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.
 Για διορθώσεις μετάφρασης ως προς το πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com  η αφήστε μήνυμα inbox στη Σελίδα:

 Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια δική σας εργασία, άρθρο, ή paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα αυτά συνοδευόμενα απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την σχετική έντυπη άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com . Η δημοσίευση είναι εντελώς δωρεάν.

Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη στο πρότυπο κείμενο η ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς την συναίνεση του αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με την πηγή του άρθρου.

 Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του άρθρου. 

Για την ομάδα : @Aratosastronomy