Europa’nın Buz Kabuğu, Gizli Bir Dünya Hakkında Konuşuyor
Laboratuvar deneyleriyle desteklenen Webb teleskobu verileri, Europa’nın buzlu kabuğunun, kozmik bombardıman altında kristalleşen ve yeniden şekillenen buzla dinamik bir manzara olduğunu ortaya koyuyor.
Tara Regio gibi kaos bölgelerinde, sofra tuzu ve karbondioksit de dahil olmak üzere garip kimyasalların varlığı, derin bir yeraltı okyanusundan gelen malzemelerin yüzeye sızdığını göstermektedir. Bu da Europa’nın çatlaklı ve sürekli gelişen kabuğunun altında potansiyel olarak yaşanabilir bir okyanus sakladığına dair ikna edici yeni kanıtlar sunuyor.
Sürekli Değişen Buzlu Yüzey
Southwest Araştırma Enstitüsü’nde Dr. Ujjwal Raut tarafından yürütülen yeni laboratuvar deneyleri, bilim insanlarının Jüpiter’in ilgi çekici buzlu uydusu Europa’nın sırlarını çözmelerine yardımcı oluyor. Bulgular, Europa’nın donmuş yüzeyinde şaşırtıcı değişiklikler tespit eden James Webb Uzay Teleskobu’nun (JWST) son gözlemlerini destekliyor. Ayın yüzeyindeki buzun durağan olmadığı, bazı yerlerde aktif olarak kristalleşirken bazı yerlerde düzensiz kaldığı ortaya çıktı. Bu değişimler, buzu yeniden şekillendiren kozmik güçler ve iç faaliyetlerin büyüleyici bir kombinasyonuna işaret ediyor olabilir.
Dünya’da su donarak kristal buz olarak bilinen düzenli bir yapıya dönüşür. Ancak uzayda Europa’nın yüzeyi Jüpiter’in yoğun manyetik alanından gelen yüklü parçacıklar tarafından sürekli bombardımana tutulur. Bu radyasyon buzun yapısını bozarak amorf buz adı verilen daha kaotik bir form yaratır. Bilim insanları artık Europa’da her iki formun da bulunduğuna ve bunların zaman içinde değiştiğine inanıyor.
Laboratuvar Deneyleri ve Kaotik Araziler
Bu buzlu dönüşümü daha iyi anlamak için Raut’un ekibi Europa benzeri koşulları simüle eden ayrıntılı deneyler gerçekleştirdi. Bu testler, buzun kristal ve amorf formlar arasında, özellikle de kaos arazileri olarak adlandırılan engebeli bölgelerde (karışık sırtlar, çatlaklar ve parçalanmış düzlüklerle dolu bölgeler) ne kadar hızlı değişebileceğini ortaya koydu. JWST’nin yeni verileriyle birleştirildiğinde, sonuçlar yüzeyin altında olağanüstü bir şeyin saklandığı iddiasını güçlendiriyor: geniş bir sıvı okyanus.
Araştırmacılar yıllarca Europa’nın yüzeyinin, altındaki kristal buzu örtmeye yetecek kadar ince bir amorf buz tabakasıyla kaplı olduğuna inandılar. Ancak bu yeni çalışma şaşırtıcı bir şey keşfetti: Kristal buz sadece yüzeyin altında değil, tam üzerinde, özellikle de Tara Regio olarak bilinen bir bölgede ortaya çıktı.
Southwest Araştırma Enstitüsü’nden Dr. Ujjwal Raut tarafından yürütülen deneyler, James Webb Uzay Teleskobu (JWST) tarafından yakın zamanda toplanan ve Jüpiter’in uydusu Europa’nın buzlu yüzeyinin sürekli değiştiğini gösteren spektral verileri destekleyen kanıtlar üretti. JWST, Europa’daki buzun farklı yerlerde farklı oranlarda geliştiğini gösteriyor; örneğin kristal buzun (daha açık renkler) yüzeyde olduğu kadar yüzeyin altında da bulunduğu Tara Regio gibi. Kredi: Güneybatı Araştırma Enstitüsü.
Tara Regio’nun Gizemli Kimyası
Makalenin baş yazarı ve Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik Laboratuvarı’nda spektroskopist olan Dr. Richard Cartwright, “Yüzeyin oldukça gözenekli olduğunu ve bazı bölgelerde buzun hızla yeniden kristalleşmesine izin verecek kadar sıcak olduğunu düşünüyoruz” dedi. “Ayrıca, genellikle kaos bölgesi olarak adlandırılan bu aynı bölgede, muhtemelen iç okyanusundan kaynaklanan sofra tuzu gibi sodyum klorür için en iyi kanıt da dahil olmak üzere birçok olağandışı şey görüyoruz. Ayrıca Europa’da CO2 ve hidrojen peroksit için en güçlü kanıtlardan bazılarını görüyoruz. Bu bölgedeki kimya gerçekten tuhaf ve heyecan verici.”
Bir İç Okyanus Kanıtı
Raut, “Verilerimiz, gördüğümüz şeyin iç kısımdan, belki de Europa’nın kalın buzlu kabuğunun yaklaşık 20 mil (30 kilometre) altındaki bir yüzey altı okyanusundan kaynaklanması gerektiğine dair güçlü göstergeler gösterdi” dedi. “Yüzey malzemelerinin kırıldığı bu bölge, yeraltı malzemelerini aşağıdan yukarı iten jeolojik süreçlere işaret ediyor olabilir. Yüzeyde CO2 kanıtı gördüğümüzde, bunun yüzeyin altındaki bir okyanustan gelmiş olması gerektiğini düşünürüz. Europa’nın buzlu kabuğunun altında sıvı bir okyanus olduğuna dair kanıtlar artıyor, bu da daha fazla şey öğrenmeye devam ettikçe bunu çok heyecan verici kılıyor.”
Örneğin, bu bölgede bulunan CO2, atom kütlesi 12 olan ve altı proton ve altı nötron içeren en yaygın karbon türünün yanı sıra, altı proton ve yedi nötron ile atom kütlesi 13 olan daha nadir, daha ağır izotopu da içerir.
Karbon İzotopları Bulmacası
“Bu 13CO2 nereden geliyor? Bunu açıklamak zor, ancak her yol Tara Regio’da tespit edilen 12CO2’nin kökeni hakkındaki diğer hipotezlerle uyumlu olan bir iç kökene geri dönüyor” dedi Cartwright.
Kaynak: https://scitechdaily.com