Imre
Miről tanúskodnak az Európa kráterei?
Az Arizonai Egyetem kutatói a Jupiter Európa nevű holdjának krátereit vizsgálva arra a következtetésre jutottak, hogy a holdat borító jégkéreg vastagsága legalább 3-4 km. Ezt a kijelentésüket a Voyager és a Galileo űrszonda által készített felvételeken azonosított 28 kráter vizsgálatára, és numerikus szimulációkra alapozzák.
A jégkéreg vastagsága jelenleg heves vita tárgyát képezi planetológus körökben. Sokak szerint a kéreg mindössze 1-2 kilométer vastag, és teljesen fagyott, kemény jégből áll. Mások szerint a kéreg ennél akár tízszer is vastagabb lehet, és a fagyott felszín alatt egy melegebb, konvektáló (áramló) kásás jégből álló réteg van. Attól függően, hogy melyik álláspontot fogadjuk el, más és más eredetet kell tulajdonítani a felszínen tapasztalt geológiai aktivitásnak. Az első feltételezés szerint, amit látunk az nem más, mint egy befagyott óceán, amelynek a felületén időnként rianások keletkeznek. Ezeket a Jupiter által keltett árapály, illetve a felszín alatti áramlások okozzák. Ha a második feltételezést fogadjuk el, akkor a felszínen látható geológiai alakzatokat a konvekciós zóna hozza létre. Ez a zóna a Föld kérge alatt húzódó köpenyhez hasonlítható, benne az anyag - az Európa esetén a jég, vagy jégkása - a folyadékokhoz hasonló módon (bár jóval lassabban) áramlik. A Föld esetében ez a mozgás okozza a kontinensek elmozdulását, az Európa felszínén pedig a rianásokat, barázdákat és töréseket.
A kutatók numerikus szimulációval vizsgálták, hogy milyen erejű becsapódások tudják létrehozni a felvételeken látható krátereket, illetve a középpontjukban látható központi csúcsot. A földi és holdi kráterek esetén bizonyított, hogy a központi csúcs olyan anyagból keletkezik, amely eredetileg mélyen a becsapódás során kialakuló új felszín alatt volt. Az Európa krátereinek csúcsai hasonlóak a más égitesteken találhatókhoz, tehát jogos a feltételezés, hogy a becsapódások nem tudták átszakítani a jeget. Ha átszakad a kéreg, akkor folyékony víz kerül a felszínre, ami nem tud csúcsot képezni. Mivel az Európa legnagyobb krátereinek az átmérője 10-20 kilométer körül van, a szimulációk alapján a kéreg vastagsága legalább 3-4 kilométer kell, hogy legyen. Ez csak egy alsó határ, a szimulációk alapján semmit sem lehet mondani a felsőhatárról. A mostani eredmények cáfolják azt a korábbi elképzelést is, hogy egy viszonylag vékony, teljesen fagyott réteg alatt egy vastag és melegebb konvektáló jégkásából álló réteg van. Az egyik legjobb cáfolata ennek az elképzelésnek az Európa legnagyobb krátere, a Pwyll-kréter. Ez egy 24 kilométer átmérőjű kráter, aminek a központi csúcsa 5 kilométer átmérőjű, és 500 méter magas. Ha az említett elképzelés helyénvaló lenne, akkor a csúcsnak a keletkezés után kevesebb, mint egy év leforgása alatt el kellett volna süllyednie.
A kérdés tisztázása azért fontos, mert a jégburok vastagsága határozza meg, hogy mit találunk alatta. Ha csak egy viszonylag vékony rétegről van szó, akkor a felszín alatt egy óceán rejtőzik, míg ha a vastagság meghaladja a 100 kilométert, akkor a számítások szerint nem lehet folyékony víz az Európán. A tervezés alatt álló Európa-szonda műszerei között lesz egy radar, és több más berendezés, amelyeknek a feladata a feltételezett óceán felderítése lesz. A műszerek megtervezéséhez ismerni kell a kéreg várható vastagságát, mivel csak így biztosítható a megfelelő működésük, és várható a lehető legtöbb értékes mérési adat.
Az Európán talált kevés kráter közül a legnagyobbnak az átmérője mindössze 24 kilométer. Ez a tény már önmagában is azt valószínűsíti, hogy a kéreg nem lehet túl vastag. Az ennél nagyobb krátert eredményező becsapódások valószínűleg átszakítják a jégpáncélt, és a beáramló folyékony víz eltünteti a nyomukat. Ha ez a feltételezés a későbbi kutatások fényében is megállja a helyét, akkor minden remény meg van rá, hogy életet is találhatunk az Európa langymeleg óceánjában.
A jégkéreg vastagsága jelenleg heves vita tárgyát képezi planetológus körökben. Sokak szerint a kéreg mindössze 1-2 kilométer vastag, és teljesen fagyott, kemény jégből áll. Mások szerint a kéreg ennél akár tízszer is vastagabb lehet, és a fagyott felszín alatt egy melegebb, konvektáló (áramló) kásás jégből álló réteg van. Attól függően, hogy melyik álláspontot fogadjuk el, más és más eredetet kell tulajdonítani a felszínen tapasztalt geológiai aktivitásnak. Az első feltételezés szerint, amit látunk az nem más, mint egy befagyott óceán, amelynek a felületén időnként rianások keletkeznek. Ezeket a Jupiter által keltett árapály, illetve a felszín alatti áramlások okozzák. Ha a második feltételezést fogadjuk el, akkor a felszínen látható geológiai alakzatokat a konvekciós zóna hozza létre. Ez a zóna a Föld kérge alatt húzódó köpenyhez hasonlítható, benne az anyag - az Európa esetén a jég, vagy jégkása - a folyadékokhoz hasonló módon (bár jóval lassabban) áramlik. A Föld esetében ez a mozgás okozza a kontinensek elmozdulását, az Európa felszínén pedig a rianásokat, barázdákat és töréseket.
A kutatók numerikus szimulációval vizsgálták, hogy milyen erejű becsapódások tudják létrehozni a felvételeken látható krátereket, illetve a középpontjukban látható központi csúcsot. A földi és holdi kráterek esetén bizonyított, hogy a központi csúcs olyan anyagból keletkezik, amely eredetileg mélyen a becsapódás során kialakuló új felszín alatt volt. Az Európa krátereinek csúcsai hasonlóak a más égitesteken találhatókhoz, tehát jogos a feltételezés, hogy a becsapódások nem tudták átszakítani a jeget. Ha átszakad a kéreg, akkor folyékony víz kerül a felszínre, ami nem tud csúcsot képezni. Mivel az Európa legnagyobb krátereinek az átmérője 10-20 kilométer körül van, a szimulációk alapján a kéreg vastagsága legalább 3-4 kilométer kell, hogy legyen. Ez csak egy alsó határ, a szimulációk alapján semmit sem lehet mondani a felsőhatárról. A mostani eredmények cáfolják azt a korábbi elképzelést is, hogy egy viszonylag vékony, teljesen fagyott réteg alatt egy vastag és melegebb konvektáló jégkásából álló réteg van. Az egyik legjobb cáfolata ennek az elképzelésnek az Európa legnagyobb krátere, a Pwyll-kréter. Ez egy 24 kilométer átmérőjű kráter, aminek a központi csúcsa 5 kilométer átmérőjű, és 500 méter magas. Ha az említett elképzelés helyénvaló lenne, akkor a csúcsnak a keletkezés után kevesebb, mint egy év leforgása alatt el kellett volna süllyednie.
A kérdés tisztázása azért fontos, mert a jégburok vastagsága határozza meg, hogy mit találunk alatta. Ha csak egy viszonylag vékony rétegről van szó, akkor a felszín alatt egy óceán rejtőzik, míg ha a vastagság meghaladja a 100 kilométert, akkor a számítások szerint nem lehet folyékony víz az Európán. A tervezés alatt álló Európa-szonda műszerei között lesz egy radar, és több más berendezés, amelyeknek a feladata a feltételezett óceán felderítése lesz. A műszerek megtervezéséhez ismerni kell a kéreg várható vastagságát, mivel csak így biztosítható a megfelelő működésük, és várható a lehető legtöbb értékes mérési adat.
Az Európán talált kevés kráter közül a legnagyobbnak az átmérője mindössze 24 kilométer. Ez a tény már önmagában is azt valószínűsíti, hogy a kéreg nem lehet túl vastag. Az ennél nagyobb krátert eredményező becsapódások valószínűleg átszakítják a jégpáncélt, és a beáramló folyékony víz eltünteti a nyomukat. Ha ez a feltételezés a későbbi kutatások fényében is megállja a helyét, akkor minden remény meg van rá, hogy életet is találhatunk az Európa langymeleg óceánjában.