Högar av snöliknande frazil is under den antarktiska ishyllan. Enligt forskning från UT Austin kan Europas isskal vara gjord av samma grejer. Kredit:Helen Glazer 2015, från projektet "Walking in Antarctica" (helenglazer.com)
Nedanför Europas tjocka isiga skorpa finns ett massivt, globalt hav där snön flyter uppåt på inverterade istoppar och nedsänkta raviner. Den bisarra undervattenssnön är känd för att förekomma under ishyllor på jorden, men en ny studie visar att samma sak sannolikt gäller för Jupiters måne, där den kan spela en roll i att bygga sitt isskal.
Undervattenssnön är mycket renare än andra typer av is, vilket innebär att Europas isskal kan vara mycket mindre salt än tidigare trott. Det är viktigt för uppdragsforskare som förbereder NASA:s rymdfarkost Europa Clipper, som kommer att använda radar för att kika under isskalet för att se om Europas hav kan vara gästvänligt för liv. Den nya informationen kommer att vara kritisk eftersom salt som fångas i isen kan påverka vad och hur djupt radarn kommer att se in i isskalet, så att kunna förutsäga vad isen är gjord av kommer att hjälpa forskarna att förstå data.
Studien, publicerad i augustiupplagan av tidskriften Astrobiology , leddes av University of Texas i Austin, som också leder utvecklingen av Europa Clippers ispenetrerande radarinstrument. Att veta vilken typ av is Europas skal är gjord av kommer också att hjälpa till att tyda salthalten och beboeligheten i dess hav.
"När vi utforskar Europa är vi intresserade av havets salthalt och sammansättning, eftersom det är en av de saker som kommer att styra dess potentiella beboelighet eller till och med vilken typ av liv som kan leva där", säger studiens huvudförfattare. Natalie Wolfenbarger, doktorandforskare vid University of Texas Institute for Geophysics (UTIG) vid UT Jackson School of Geosciences.
Europa är en stenig värld ungefär lika stor som jordens måne som är omgiven av ett globalt hav och ett miltjockt isskal. Tidigare studier tyder på att temperaturen, trycket och salthalten i Europas hav närmast isen liknar det du skulle hitta under en ishylla i Antarktis.
En illustration av NASA:s rymdfarkost Europa Clipper som flyger vid Jupiters måne Europa. Rymdfarkosten, som är planerad att lanseras 2024, kommer att bära ett isgenomträngande radarinstrument som utvecklats av forskare vid University of Texas Institute for Geophysics. Kredit:NASA/JPL-Caltech.
Beväpnad med den kunskapen undersökte den nya studien de två olika sätten att vatten fryser under ishyllor, congelation is och frazil ice. Congelation is växer direkt från under ishyllan. Frazil is bildas som isflingor i underkylt havsvatten som flyter uppåt genom vattnet och lägger sig på botten av ishyllan.
Båda sätten gör is som är mindre salt än havsvatten, vilket Wolfenbarger fann skulle vara ännu mindre salt när det skalas upp till storleken och åldern på Europas isskal. Dessutom, enligt hennes beräkningar, kan frazil is - som bara håller en liten del av saltet i havsvatten - vara mycket vanligt i Europa. Det betyder att dess isskal kan vara storleksordningar renare än tidigare uppskattningar. Detta påverkar allt från dess styrka, till hur värmen rör sig genom den, och krafter som kan driva en slags istektonik.
"Det här dokumentet öppnar upp en helt ny grupp möjligheter att tänka på havsvärldar och hur de fungerar", säger Steve Vance, en forskare vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory (JPL) som inte var involverad i studien. "Det sätter scenen för hur vi kan förbereda oss för Europa Clippers analys av isen."
Enligt medförfattaren Donald Blankenship, senior forskare vid UTIG och huvudforskare för Europa Clippers ispenetrerande radarinstrument, är forskningen validering för att använda jorden som modell för att förstå Europas beboelighet.
"Vi kan använda jorden för att utvärdera Europas beboelighet, mäta utbytet av föroreningar mellan isen och havet och ta reda på var vattnet finns i isen", sa han. + Utforska vidare
