איך קובעים את עובי האוקיאנוס שאי אפשר לראות, קל וחומר לדעת כמה הוא מלוח? באירופה, הלוויין השישי מיופיטר, נחשב שיש אוקיינוס של מים נוזליים מתחת לפני השטח הקפואים שלו. אנו יודעים זאת בגלל המשטח הלא מסודר להפליא שלו והאופן בו השדה המגנטי שלו מגיב לזה של צדק. תוצאות חדשות המביאות בחשבון את האינטראקציה של אירופה עם הפלזמה שמקיפה את צדק - בנוסף לשדה המגנטי - נותנות לנו תמונה טובה יותר של עובי הים והרכבו. זה יעזור לחוקרים רובוטיים עתידיים לדעת כמה עמוק הם צריכים מנהרה כדי להגיע לאוקיאנוסים שמתחת.
"אנו יודעים ממדידות כוח הכבידה שביצעה גלילאו כי אירופה היא גוף מובחן. הדגמים הסבירים ביותר של פנים אירופה הם בעלי שכבת קרח H2O בעובי 80-170 ק"מ. עם זאת, מדידות הכבידה אינן מספרות לנו דבר על מצבה של שכבה זו (מוצקה או נוזלית) ", אמר ד"ר ניקו שילינג ממכון פויר גופיסיק ומטאורולוגיה בקולן, גרמניה.
המים באוקיאנוס של אירופה - בדיוק כמו המים באוקיינוס שלנו - הם מוליך חשמל טוב. כאשר מוליך עובר בשדה מגנטי, מופק חשמל, ולחשמל זה השפעה על השדה המגנטי עצמו. זה בדיוק כמו שקורה בגנרטור חשמלי. תהליך זה נקרא אינדוקציה אלקטרומגנטית, ועוצמת הגיוס נותנת מידע רב על החומרים המעורבים בתהליך.
אולם אירופה אינה מתקשרת רק עם השדה המגנטי שמגיע מיופיטר; יש לו גם אינטראקציות אלקטרומגנטיות עם הפלזמה שמקיפה את יופיטר, המכונה פלזמה מגנטוספרית. אותו דבר קורה על פני כדור הארץ באופן מוכר מאוד: לכדור הארץ יש מגנטוספרה, וכשהפלזמה המגיעה מהשמש מתקשרת עם המגנטוספרה שלנו אנו רואים את תופעת האורורה בוראליס היפה.
לתהליך זה, המתרחש לסירוגין כאשר אירופה מקיפה את צדק, יש השפעה על שדה האינדוקציה של האוקיאנוס התחתון של הירח. על ידי שילוב המדידות הללו עם המדידות הקודמות של יחסי הגומלין בין אירופה לבין השדה המגנטי של צדק, החוקרים הצליחו לקבל תמונה טובה יותר עד כמה עבה והאוקיאנוס המוליך של אירופה. תוצאותיהם פורסמו בעיתון שכותרתו, אינטראקציה משתנה בזמן של אירופה עם המגנטוספרה היובית: אילוצים על המוליכות של הים התת-ימי של אירופההמופיע במהדורת כתב העת באוגוסט 2007 איקרוס.
החוקרים השוו את המודלים שלהם לגבי אינדוקציה אלקטרומגנטית של אירופה עם תוצאות מדידות השדה המגנטי של גלילאו, ומצאו כי המוליכות הכוללת של האוקיאנוס הייתה כ- 50,000 סימנס (מדד למוליכות חשמלית). זה גבוה בהרבה מהתוצאות הקודמות, שהעמידו את המוליכות על 15000 סימנס.
עם זאת, תלוי בהרכב האוקיאנוס, העובי יכול להיות בין 25 ל 100 ק"מ, שהוא גם עבה יותר מהגבול התחתון שהוערך בעבר של 5 ק"מ. ככל שהאוקיינוס פחות מוליך, כך הוא חייב להיות עבה יותר להסביר את המוליכות המדודה, וזה תלוי בכמות ובסוג המלח שנמצא באוקיאנוס, שעדיין לא נודע.
חשוב לקחת בחשבון את האינטראקציות עם הפלזמה המגנטוספרית כאשר בוחנים את ההרכב של כוכבי לכת וירחים.
ד"ר שילינג אמר, "האינטראקציה בפלזמה משפיעה על מדידות השדה המגנטי, אך לא למשל. מדידות כוח המשיכה. כך שבכל מקרה במערכת יופיטר, בה נעשה שימוש במדידות שדה מגנטי בכדי לקבל מידע מהפנים של הירחים, יש לקחת בחשבון את האינטראקציה בפלזמה. דוגמה לכך היא למשל Io, שם הטיסות הראשונות הציעו כי ל- Io יש תחום דינמו פנימי. התברר כי ההפרעה בשדה המגנטי שנמדד לא הייתה שדה פנימי אלא נוצרה על ידי האינטראקציה בפלזמה. "
אירופה ואיו, עם זאת, אינם המקום היחיד בו שדות מגנטיים ואינטראקציות פלזמה יכולים לספר לנו על אופי פנים כוכב הלכת; אותה שיטה שימשה גם כדי לאתר את הגייזרים של אנצ'לדוס, אחד מירחי שבתאי.
"הרמזים הראשונים לאזור פעיל בקוטב הדרומי הגיעו ממדידות השדה המגנטי וההדמיות של האינטראקציה בפלזמה, לפני שקאסיני אכן ראה את הגייזרים," אמר ד"ר שילינג.
עם גילוי מערכות אקולוגיות שלמות בתחתית האוקיאנוסים כאן על כדור הארץ - מערכות אקולוגיות מנותקות לחלוטין מאור השמש - גילוי האוקיינוסים באירופה נותן למדענים תקווה שיכולים להיות שם חיים. והתגלית החדשה הזו עוזרת לחוקרים להבין עם איזה סוג של אוקיינוס הם יכולים להתמודד.
עכשיו, עלינו רק להיכנס דרך קליפת הקרח ולחפש את עצמנו.
מקור: איקרוס
