De satelliet van de gasreus Jupiter Europa is van groot wetenschappelijk belang. Onder de ijskorst van de maan bevindt zich een uitgestrekte oceaan, waarin zich misschien zelfs meer water bevindt dan welke aardse ook. De aanwezigheid van water is een van de indicatoren voor de mogelijke aanwezigheid van leven. Wetenschappers kijken al lang naar Europa en denken erover na hoe ze daar een soort onderzoeksapparaat kunnen landen. Maar blijkbaar wordt dit nog moeilijker dan eerder werd gedacht. Volgens de bevindingen van een nieuwe studie door planetaire wetenschappers, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Geoscience, is het oppervlak van Europa bedekt met enorme, scherpe ijspieken, wat de landing aanzienlijk zal bemoeilijken.
In het nieuwe werk hebben wetenschappers gemodelleerd hoe ijsstructuren zich vormen op het oppervlak van Europa. Onderzoekers beweren dat de satelliet bedekt is met een woud van ijsnaalden, die een hoogte van 15 meter bereiken. Ze worden gevormd als gevolg van sublimatie - een proces waarbij ijs onmiddellijk in waterdamp verandert en de vloeibare fase omzeilt. Voor hun vorming zijn speciale omstandigheden nodig: veel licht en een zeer koude, droge omgeving zonder beweging van luchtstromen.
Er zijn vergelijkbare formaties op aarde - ze worden kalgaspores of "berouwvolle sneeuw" genoemd, en worden gevonden in de droge en koude hooglanden van de Andes. De aanvankelijke onregelmatigheden op het ijsoppervlak werken als positieve feedback: de groeven zijn iets donkerder, absorberen licht efficiënter en smelten sneller, terwijl de uitstulpingen helder blijven en de meeste straling reflecteren. Als gevolg hiervan worden hoge en dunne ijsstijgingen gevormd.
Kleine calgaspores in de Atacama-woestijn (Mexico). Soortgelijke structuren zijn aanwezig op het oppervlak van Europa, maar ze zijn veel hoger.
Volgens de auteurs van de studie zijn de omstandigheden voor de vorming van gigantische kalgasporen op het oppervlak van Europa ideaal. Ten eerste is het oppervlak zelf een stevige ijskap. Ten tweede is het daar erg koud (temperaturen tot - 165 graden Celsius). In combinatie met andere factoren wordt een ideale sublimatieomgeving gecreëerd.
Wetenschappers merken op dat ze de kalgaspore niet rechtstreeks op Europa hebben gezien (de kwaliteit van de verkregen foto's van het oppervlak van de satelliet vanuit de baan is niet voldoende om gezien te worden), maar indirect bewijs spreekt van hun aanwezigheid.
Met behulp van eerder verzamelde observatiegegevens berekenden de onderzoekers het sublimatieniveau in verschillende regio's van het oppervlak van Europa, waardoor de grootte en distributie van calgaspores kon worden vastgesteld. Rekening houdend met de verschillende erosieprocessen in Europa, zoals de val van kleine meteorieten en de bestraling van geladen deeltjes, gebruiken astronomen hun model om te voorspellen dat de hoogte van deze objecten 15 meter zou kunnen zijn, en dat ze ongeveer 7 meter van elkaar kunnen worden geplaatst. Tegelijkertijd merken wetenschappers op dat deze objecten hoogstwaarschijnlijk worden gevonden in de equatoriale regio's van Europa. De aanwezigheid van kalgaspor kan worden bevestigd door energie-anomalieën die wetenschappers eerder opmerkten tijdens studies van het oppervlak van de satelliet met behulp van radars.
De onderzoekers merken op dat nieuwe waarnemingen met modernere wetenschappelijke instrumenten nodig zijn om de aanwezigheid van calgaspores op het oppervlak van Europa te bevestigen. Gelukkig komt zo'n kans inderdaad vrij snel naar voren. Lucht- en ruimtevaartbureau NASA ontwikkelt de Europa Clipper-missie, die ergens tussen 2022 en 2025 moet worden gelanceerd.
Promotie video:
Een orbitale sonde uitgerust met de nieuwste instrumenten zal het satellietoppervlak op een hoogte van 25 kilometer kunnen naderen en van daaruit naar kalgaspores kunnen zoeken. Aangenomen wordt dat, in het algemeen, de resultaten van de Europa Clipper-missie het startpunt zullen worden voor de voorbereiding van een volgende missie om een ruimtevaartuig op het oppervlak van Europa te landen. Dit apparaat zal door het ijsoppervlak van de satelliet kunnen boren en in de donkere onderijswereld van zijn oceaan kunnen kijken. Niettemin zal de aanwezigheid van doornen aan de oppervlakte deze taak aanzienlijk bemoeilijken, tenzij je natuurlijk rekening houdt met de zeer technische complexiteit van een dergelijke missie.
Nikolay Khizhnyak
