Vysvětlí turbulence pod ledem Europy její zbrázděný povrch?

05.12. 13:26 | Autor: Radek John

Výhled z povrchu Europy směrem k Jupiteru v představě umělce. Povšimněte si dalšího měsíce plynového obra Io.

Jupiterův měsíc Europu pokrývá vrstva ledu, pod níž by mohl být tekutý oceán. Dokud k Jupiteru nevypravíme sondu, která na měsíci přistane, nebudeme vědět, jak to v moři vypadá. Dá se o tom ale spekulovat.

Jestliže oceán na Europě existuje, mohl by snad být vhodný i k životu. Je pravděpodobně hlubší než pozemský, aspoň podle předpokladů vědců, jež ovšem mohou chystané sondy k měsíci poopravit nebo zcela vyvrátit. Mohl by být v průměru hluboký i sto kilometrů. Průměr pozemského oceánu je jen 3,7 kilometru. Europa je menší než Země - její průměr je jen 0,25 pozemského a objem 0,15. Pokud je ovšem oceán měsíce opravdu tak hluboký, jak geologové předpokládají, mohl by mít proti pozemskému přibližně dvojnásobný objem. To už je spousta místa pro případné živé tvory. Jenže místo není všechno.

V oceánech je důležité i proudění. V těch pozemských míchají mořské proudy živinami a dělí je do menších částí s odlišnými ekologickými podmínkami. Je něco takového i na Europě? Podle skupiny vědců vedené Kristou Soderlundovou z Texaské univerzity je to možné. Výzkumníci napodobili pomocí počítače chování vody pod ledem měsíce. Výsledky zveřejnili v časopise Nature Geoscience. Proudění, které předpokládají, by mohlo vysvětlit vznik některých nepravidelností na z geologického hlediska mladém ledovém příkrovu Europy.

Zvrásněný led na povrchu měsíce, jak ho vyfotografovala sonda Galileo.

Chaotický terén

Ledová krusta je silná něco mezi deseti a třiceti kilometry. Na některých místech je ale polámaná. Z hladkého příkrovu vyčnívají bloky zmrzlé vody připomínající ledovce v pozemském oceánu. Mohou mít několik málo až stovky kilometrů. Oblastem, kde je podobných bloků hodně, říkají astronomové a geologové chaotický terén. Nikdo neví, jak vzniká. Jedna z možností je působení turbulentního proudění v oceánu pod zmrzlou slupkou měsíce. Soderlundová a její spolupracovníci srovnali pomocí matematického modelu dva odlišné scénáře.

Proudění by mohlo být buď téměř dvourozměrné s malou výměnou kapaliny mezi vrchními a spodními vrstvami vody, nebo by naopak mohlo zasahovat do hloubky. První možnost připomíná větry v atmosféře samotného Jupitera. Napomáhá jí rychlejší otáčení kosmického tělesa kolem vlastní osy a slabší zahřívání.

Druhá možnost je naopak pravděpodobnější, pokud se těleso otáčí kolem vlastní osy pomaleji a zahřívání oceánu je intenzivnější. Vzniknou obrovské trojrozměrné víry, které míchají vodu. Podle vědců se právě v takovém stavu nejspíš nachází oceán na Europě.

Počítačová simulace výměny tepla v oceánu Europy. Čím červenější barva, tím teplejší voda.

Rušný rovník

Vodu míchají proudy o rychlosti okolo jednoho metru za sekundu. Poblíž rovníku měsíce by měla kapalina proudit z východu na západ. Ve vyšších zeměpisných šířkách má proudění pravděpodobně opačný směr. Okolo nulté rovnoběžky vycházela v modelu nejintenzivnější výměna tepla. To se geologům hodí do krámu. Právě v těch místech je totiž nejvíc chaotického terénu. Poruchy ve struktuře ledu by tak mohla způsobovat teplá voda z útrob měsíce.

Chatotický terén by ovšem mohla vytvářet i pomalá výměna tepla uvnitř samotného ledu. Čím je Krusta měsíce silnější, tím pravděpodobnější je, že by k něčemu podobnému mohlo docházet. Pokud by nepravidelnosti způsobovala výměna tepla uvnitř ledu, byly by nejvýraznější naopak na místech, kde je proudění oceánu pod ledem nejslabší.

Foto: Profimedia , J. Wicht, NASA/JPL/University of Arizona

Autor: Radek John