قد تكون جميع العوالم هي عالمنا باستثناء يوروبا ولكن ذلك يجعل قمر المشتري المغطى بالجليد أكثر إثارة للاهتمام. تحت قشرة الجليد الرقيقة في يوروبا ، يوجد محيط عالمي محير من المياه السائلة في مكان ما في محيط يبلغ عمقه 100 كيلومتر - وهو ما يضيف المزيد من المياه السائلة أكثر من سطح الأرض بأكمله. الماء السائل بالإضافة إلى مصدر (مصادر) الحرارة للحفاظ عليه سائلاً بالإضافة إلى المركبات العضوية اللازمة للحياة و ... حسنًا ، أنت تعرف إلى أين تذهب عملية التفكير بشكل طبيعي من هناك.
والآن اتضح أن يوروبا ربما يكون لديها مصدر حرارة أكثر مما كنا نعتقد. نعم ، جزء كبير من دفء تسييل المياه في يوروبا يأتي من ضغوط المد والجزر التي تحدثها الجاذبية الهائلة للمشتري وكذلك من أقمار الجليل الكبيرة الأخرى. لكن مقدار الحرارة التي يتم إنشاؤها داخل القشرة الجليدية للقمر تمامًا أثناء ثنيها لم يتم تقديرها حتى الآن إلا بشكل فضفاض. الآن ، قام باحثون من جامعة براون في بروفيدنس ، RI وجامعة كولومبيا في مدينة نيويورك بوضع نموذج لكيفية خلق الاحتكاك للحرارة داخل الجليد تحت الضغط ، وكانت النتائج مفاجئة.
على الرغم من أن يوروبا التي يبلغ عرضها 3100 كيلومتر مغطاة بالجليد ولها سطح أنعم من الناحية الفنية في المجموعة الشمسية ، إلا أنها بعيدة عن أن تكون مميزة. تتميز قشرتها المجمدة بمناطق هائلة من "تضاريس الفوضى" المكسورة ومغطاة بكسور طويلة متقاطعة ومليئة بمواد بنية محمرّة (والتي قد تكون شكلاً من أشكال ملح البحر) ، بالإضافة إلى تلال متشابهة تشبه الجبال والتي تبدو طازجة بشكل غريب .
يُعتقد أن هذه التلال ناتجة عن شكل من أشكال التكتونية ، باستثناء ليس مع ألواح من الصخور مثل الأرض ولكن بدلاً من تحويل ألواح المياه المجمدة. ولكن من أين تأتي الطاقة اللازمة لقيادة هذه العملية - وما يحدث لجميع الحرارة الاحتكاكية الناتجة خلالها - غير معروف جيدًا.
"لقد استخدم الناس نماذج ميكانيكية بسيطة لوصف الجليد" ، قالت عالمة الجيوفيزياء كريستين مكارثي ، أستاذة أبحاث لامونت المساعدة في جامعة كولومبيا التي قادت البحث بينما كانت طالبة دراسات عليا في جامعة براون. "لم يكن لديهم أنواع تدفقات الحرارة التي من شأنها أن تخلق هذه التكتونية. لذا أجرينا بعض التجارب لمحاولة فهم هذه العملية بشكل أفضل ".
من خلال إخضاع عينات الجليد ميكانيكيًا لأشكال مختلفة من الضغط والتوتر ، على غرار الظروف التي يمكن العثور عليها في أوروبا عندما تدور حول المشتري ، وجد الباحثون أن معظم الحرارة تتولد داخل تشوهات في الجليد ، وليس بين الحبوب الفردية كما كان يعتقد سابقا. هذا الاختلاف يعني أن هناك احتمال كثيرا المزيد من الحرارة تتحرك من خلال طبقات الجليد في أوروبا ، مما يؤثر على كل من سلوكها وسمكها.
قال ريد كوبر ، أستاذ علوم الأرض وشريك مكارثي البحثي في براون: "هذه الفيزياء هي المرتبة الأولى في فهم سمك قشرة أوروبا". "إن سماكة القشرة بالنسبة للكيمياء السائبة للقمر بدورها مهمة في فهم كيمياء ذلك المحيط. وإذا كنت تبحث عن الحياة ، فإن كيمياء المحيط أمر مهم للغاية. "
عندما يتعلق الأمر بقشرة يوروبا الجليدية ، كان هناك تقليديًا معسكران للتفكير: الجليد الرقيق والجليد السميك. يقدر المتزلجون الرقيقون أن قشرة القمر لا يتجاوز سمكها بضعة كيلومترات على الأرجح - ربما تكون قريبة جدًا من السطح في بعض الأماكن ، إن لم يتم اختراقها بالكامل - بينما يعتقد أولئك الموجودون في معسكر الجليد السميك أنه قد يكون أكثر سمكًا بعشرات المرات. في حين أن هناك بيانات تدعم كلا الفرضيتين ، يبقى أن نرى ما هي النتائج التي ستدعمها بشكل أفضل.
لحسن الحظ ، لن نضطر إلى الانتظار طويلاً لنكتشف مدى سمك قشرة القمر الجليدية هل حقا يكون. ستنطلق مهمة وكالة ناسا التي تمت الموافقة عليها مؤخرًا إلى أوروبا في عشرينيات القرن الماضي لاستكشاف سطحها وتكوينها الداخلي وإمكانية سكنها المحتملة. يجوز للبعثة (أي ، ينبغي) تشمل أيضًا مركبة الهبوط ، على الرغم من الموضة التي لم يتم تحديدها بعد. ولكن عندما تأتي البيانات من هذه المهمة أخيرًا ، سيتم في النهاية الإجابة على العديد من أسئلتنا الطويلة الأمد حول هذا العالم الجليدي الغامض.
تم نشر بحث الفريق في عدد 1 يونيورسائل علوم الأرض والكواكب.
المصدر: PhysOrg.com
