Kuidas saate määrata ookeani paksuse, mida te ei näe, rääkimata sellest, kui soolane see on? Arvatakse, et Jupiterist pärit kuues satelliit Europa oma jäise pinna all on vedela veega ookean. Me teame seda tänu oma märkimisväärselt karakteriseerimata pinnale ja sellele, kuidas tema magnetväli reageerib Jupiteri omaga. Uued tulemused, mis võtavad arvesse ka Europa ja Jupiteri ümbritseva plasma vastastikmõju - lisaks magnetväljale - annavad ookeani paksusest ja koostisest parema pildi. See aitab tulevastel robotiuurijatel teada saada, kui sügavale on neil vaja tunnelit, et jõuda allpool asuvate ookeanideni.
„Galileo tehtud gravitatsioonimõõtmiste põhjal teame, et Europa on diferentseeritud keha. Europa interjööri kõige usaldusväärsematel mudelitel on H2O-jääkiht paksusega 80–170 km. Kuid raskusjõu mõõtmised ei ütle meile selle kihi (tahke või vedela) oleku kohta midagi, ”ütles dr Nico Schilling Saksamaa Geo-füsik ja Meteorologie Instituudist Kölnis (Saksamaa).
Europa ookeani vesi - täpselt nagu meie enda ookeani vesi - on hea elektrijuhtivus. Kui dirigent läbib magnetvälja, toodetakse elektrit ja see elekter mõjutab magnetvälja ennast. See on täpselt nagu juhtub elektrigeneraatori sees. Seda protsessi nimetatakse elektromagnetiliseks induktsiooniks ja induktsiooni intensiivsus annab protsessis osalevate materjalide kohta palju teavet.
Kuid Europa ei suhelda ainult Jupiterist tuleva magnetväljaga; sellel on ka elektromagnetiline interaktsioon Jupiteri ümbritseva plasmaga, mida nimetatakse magnetosfääri plasmaks. Sama asi juhtub Maal viisil, mis on väga tuttav: Maal on magnetosfäär ja kui Päikesest tulev plasma interakteerub meie magnetosfääriga, näeme kaunist Aurora Borealise nähtust.
See protsess, mis toimub vahelduvalt, kui Europa tiirleb Jupiterist, mõjutab Kuu maa-aluse ookeani induktsioonivälja. Kombineerides neid mõõtmisi varasemate mõõtmetega Europa ja Jupiteri magnetvälja koostoime kohta, suutsid teadlased saada parema pildi sellest, kui paks ja kui juhtiv on Euroopa ookean. Nende tulemused avaldati artiklis pealkirjaga Europa ajaliselt muutuv interaktsioon jovia magnetosfääriga: Euroopa maa-aluse ookeani juhtivuse piirangud, mis ilmub ajakirja 2007. aasta augusti väljaandes Icarus.
Teadlased võrdlesid oma Euroopa elektromagnetilise induktsiooni mudeleid Galileo magnetvälja mõõtmise tulemustega ja leidsid, et ookeani kogujuhtivus oli umbes 50 000 Siemensi (elektrijuhtivuse mõõt). See on palju suurem kui eelnevad tulemused, mille juhtivus oli 15000 Siemensit.
Sõltuvalt ookeani koostisest võib paksus olla aga vahemikus 25–100 km, mis on ka paksem kui varem prognoositud 5 km alumine piir. Mida vähem ookeani juhtivus on, seda paksem peab olema mõõdetud juhtivuse arvestamine ja see sõltub ookeanis leiduva soola kogusest ja tüübist, mis on siiani teadmata.
Planeetide ja kuude koostise uurimisel on oluline arvestada koostoimeid magnetosfääri plasmaga.
Dr Schilling ütles: “Plasma interaktsioon mõjutab magnetvälja mõõtmisi, kuid mitte nt. gravitatsiooni mõõtmised. Nii et igal juhul Jupiteri süsteemis, kus magnetvälja mõõtmisi kasutati kuu teabe sisemuse kohta teabe saamiseks, tuleb arvestada plasma interaktsiooni. Näitena võib tuua näiteks Io, kus esimesed lendrakud pakkusid, et Io-l võib olla sisemine dünamoväli. Selgus, et mõõdetud magnetvälja häiring ei olnud siseväli, vaid selle tekitas plasma interaktsioon. ”
Europa ja Io pole siiski ainsad kohad, kus magnetväljad ja plasma vastastikmõjud võivad meile rääkida planeedi sisemuse olemusest; sama meetodit kasutati ka Saturni ühe kuu Enceladuse geiserite tuvastamiseks.
"Aktiivse lõunapooluse piirkonna esimesed vihjed tulid magnetvälja mõõtmistest ja plasma interaktsiooni simulatsioonidest, enne kui Cassini geisreid nägi," ütles dr Schilling.
Tervete ökosüsteemide avastamisega siin maakeral ookeanide põhjas - ökosüsteemid on täielikult päikesevalgusest ära lõigatud - annab ookeanide avastus Euroopast teadlastele lootust, et seal võiks elada. Ja see uus avastus aitab teadlastel mõista, millise ookeaniga nad võiksid tegeleda.
Nüüd peame lihtsalt tunneldama läbi jääkesta ja otsima iseennast.
Allikas: Icarus
