En välbekant ingrediens har gömt sig tydligt på ytan av Jupiters måne Europa. Med hjälp av en spektralanalys av synligt ljus, planetforskare vid Caltech och Jet Propulsion Laboratory, som Caltech hanterar för NASA, har upptäckt att den gula färgen som syns på delar av Europas yta faktiskt är natriumklorid, en förening som på jorden kallas bordssalt, som också är huvudkomponenten i havssalt.

Upptäckten tyder på att Europas salta underjordiska hav kan kemiskt likna jordens hav mer än man tidigare trott, utmana årtionden av antaganden om sammansättningen av dessa vatten och göra dem potentiellt mycket mer intressanta för studier. Fyndet publicerades i Vetenskapens framsteg den 12 juni.

Förbiflygningar från rymdfarkosterna Voyager och Galileo har fått forskare att dra slutsatsen att Europa är täckt av ett lager salt flytande vatten omslutet av ett iskallt skal. Galileo bar en infraröd spektrometer, ett instrument som forskare använder för att undersöka sammansättningen av ytan de undersöker. Galileos spektrometer hittade vattenis och ett ämne som verkade vara magnesiumsulfatsalter - som Epsom-salter, som används i blötläggningsbad. Eftersom det isiga skalet är geologiskt ungt och har rikliga bevis på tidigare geologisk aktivitet, man misstänkte att alla salter som finns på ytan kan härröra från havet nedanför. Som sådan, forskare har länge misstänkt en havssammansättning rik på sulfatsalter.

Allt förändrades när det var nytt, högre spektralupplösningsdata från W. M. Keck Observatory på Maunakea antydde att forskarna faktiskt inte såg magnesiumsulfater på Europa. De flesta av de sulfatsalter som tidigare ansågs har faktiskt distinkta absorptioner som borde ha varit synliga i Keck-data av högre kvalitet. Dock, spektra av regioner som förväntades återspegla den inre sammansättningen saknade någon av de karakteristiska sulfatabsorptionerna.

"Vi trodde att vi kunde se natriumklorider, men de är i huvudsak funktionslösa i ett infrarött spektrum, säger Mike Brown, Richard och Barbara Rosenberg professor i planetarisk astronomi vid Caltech och medförfattare till Vetenskapens framsteg papper.

Dock, Kevin Hand vid JPL hade bestrålat havssalter i ett laboratorium under Europa-liknande förhållanden och fann att flera nya och distinkta egenskaper uppstår efter bestrålning, men i den synliga delen av spektrumet. Han fann att salterna ändrade färger till den grad att de kunde identifieras med en analys av det synliga spektrumet. Natriumklorid, till exempel, blev en nyans av gult som liknar den som syns i ett geologiskt ungt område i Europa, känt som Tara Regio.

"Natriumklorid är lite som osynligt bläck på Europas yta. Före bestrålning, du kan inte säga att det finns där, men efter bestrålning, färgen hoppar direkt ut på dig, säger Hand, forskare vid JPL och medförfattare till Vetenskapens framsteg papper.

"Ingen har tagit synliga våglängdsspektra av Europa tidigare som hade den här typen av rumslig och spektral upplösning. Galileo-rymdfarkosten hade ingen synlig spektrometer. Den hade bara en nära-infraröd spektrometer, " säger Caltech-studenten Samantha Trumbo, tidningens huvudförfattare.

"Människor har traditionellt antagit att all intressant spektroskopi är i infrarött på planetytor, eftersom det är där de flesta av molekylerna som forskare letar efter har sina grundläggande egenskaper, " säger Brown.

Genom att ta en närmare titt med Hubble Space Telescope, Brown och Trumbo kunde identifiera en distinkt absorption i det synliga spektrumet vid 450 nanometer, som matchade det bestrålade saltet exakt, bekräftar att den gula färgen hos Tara Regio återspeglade närvaron av bestrålad natriumklorid på ytan.

"Vi har haft kapacitet att göra den här analysen med Hubble Space Telescope under de senaste 20 åren, " säger Brown. "Det är bara det att ingen tänkte titta."

Även om fyndet inte garanterar att denna natriumklorid kommer från havet under ytan (detta kan, faktiskt, helt enkelt vara bevis på olika typer av material stratifierade i månens isiga skal), studiens författare föreslår att den motiverar en omvärdering av geokemin i Europa.

"Magnesiumsulfat skulle helt enkelt ha lakat ut i havet från stenar på havsbotten, men natriumklorid kan tyda på att havsbotten är hydrotermiskt aktiv, " säger Trumbo. "Det skulle betyda att Europa är en mer geologiskt intressant planetkropp än man tidigare trott."

Studien har titeln "Natriumklorid på ytan av Europa."