Une série d'expériences dirigées par les données spectrales de soutien du Dr Ujjwal Raut du Southwest Research Institute récemment collectées par le télescope spatial James Webb (JWST) qui ont trouvé la preuve que la surface glacée de la lune Europa de Jupiter change constamment. La glace de surface d'Europa cristallise à différents taux à différents endroits, ce qui pourrait indiquer un mélange complexe de processus externes et d'activité géologique affectant la surface.
La glace d'eau peut être divisée en deux grandes catégories en fonction de sa structure. Sur Terre, la glace cristalline se produit lorsque les molécules d'eau organisent un motif hexagonal pendant le processus de congélation. Mais à la surface d'Europa, la glace d'eau exposée est constamment bombardée par des particules chargées qui perturbent la structure cristalline, formant ce que l'on appelle la glace amorphe.
Raut, un gestionnaire de programme dans la section des sciences planétaires de SWRI, a co-écrit un document décrivant les résultats des vastes expériences de laboratoire menées par son équipe pour comprendre la surface glacée d'Europa. Le document est publié dans Le Planetary Science Journal.
Les expériences se sont révélées essentielles pour contraindre les échelles de temps pour l'amorphisation et la recristallisation de la glace sur Europa, en particulier dans les terrains du chaos où des caractéristiques telles que les crêtes, les fissures et les plaines sont brouillées et chargées les unes avec les autres. Combiné avec les nouvelles données collectées par JWST, Raut a déclaré qu'ils voyaient des preuves croissantes d'un océan liquide sous la surface glacée.
Au cours des deux dernières décennies, les scientifiques ont pensé que la surface d'Europa était recouverte d'une très fine couche de glace amorphe protégeant la glace cristalline sous ce placage supérieur (~ 0,5 mm de profondeur). Cette nouvelle étude a trouvé de la glace cristalline à la surface ainsi qu'à la profondeur dans certaines zones d'Europa, en particulier une zone connue sous le nom de Tara Regio.
« Nous pensons que la surface est assez poreuse et suffisamment chaude dans certaines régions pour permettre à la glace de se recristalliser rapidement », a déclaré le Dr Richard Cartwright, auteur principal du journal et spectroscopiste au laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns Hopkins.
« De plus, dans cette même région, généralement appelée région du chaos, nous voyons beaucoup d'autres choses inhabituelles, y compris les meilleures preuves de chlorure de sodium, comme le sel de table, provenant probablement de son océan intérieur. Nous voyons également certaines des preuves les plus fortes de CO CO2 et peroxyde d'hydrogène sur Europa. La chimie de cet endroit est vraiment étrange et excitante. «
« Nos données ont montré de fortes indications que ce que nous voyons doit provenir de l'intérieur, peut-être à partir d'un océan souterrain à près de 20 miles (30 kilomètres) sous l'épaisseur épais d'Europa », a déclaré Raut.
« Cette région de matériaux de surface fracturés pourrait pointer vers des processus géologiques poussant des matériaux souterrains d'en bas. Lorsque nous voyons des preuves de CO2 À la surface, nous pensons qu'il doit provenir d'un océan sous la surface. La preuve d'un océan liquide sous la coquille glacée d'Europa monte, ce qui rend cela si excitant que nous continuons à en savoir plus. «
Par exemple, CO2 Dans ce domaine comprend le type de carbone le plus courant, qui a une masse atomique de 12 et contient six protons et six neutrons, ainsi que l'isotope plus rare et plus lourd qui a une masse atomique de 13 avec six protons et sept neutrons.
« Où est-ce 13CO2 Venant de? Il est difficile à expliquer, mais chaque route ramène à une origine interne, qui est conforme à d'autres hypothèses sur l'origine de 12CO2 détecté à Tara Regio « , a déclaré Cartwright.
