იუპიტერის ბუნებრივი თანამგზავრი ევროპა არამიწიერი სიცოცხლის ძებნაში მთავარი კანდიდატია. ამ გაყინულ მთვარეს აქვს ზედაპირქვეშა ოკეანე, რომელიც, როგორც მტკიცებულებები მიუთითებს, არის თბილი, მარილიანი და სიცოცხლისთვის აუცილებელი ქიმიური ნაერთებით მდიდარი.
ახალი კვლევა მიუთითებს, რომ ევროპას ყინულოვანი ქერქის დაბლა ჟანგბადი ჩადის, სადაც შესაძლოა, ის სიცოცხლის მარტივ ფორმებსაც კვებავდეს.
ძლიერ საკამათოა, შეუძლია თუ არა ევროპას ზედაპირქვეშა ოკეანეში სიცოცხლის შენარჩუნება; ეს დებატები იქამდე დარჩება ნეიტრალური, ვიდრე უახლოეს წლებში NASA იქ ზონდ Europa Clipper-ს გაგზავნის.
ევროპას მისია საგულდაგულოდ უნდა დამუშავდეს; NASA მის დიზაინს ისე ქმნის, რომ ხომალდმა პასუხი გასცეს იმ კითხვებს, რომლებიც მეცნიერებს აქვთ. შეუძლებელია ევროპაზე ხომალდი გაგზავნო და უბრალოდ დაავალო, რომ სიცოცხლე იპოვოს.
NASA-ს მიზანი დიდ კითხვებზე პასუხის გაცემაა, მაგრამ მისიებს მხოლოდ პატარა, კონკრეტულ კითხვებზე შეუძლიათ პასუხის პოვნა. შესაბამისად, მეცნიერები ევროპას სხვადასხვა ასპექტებს სწავლობენ და ატარებენ სიმულაციებს, რათა უფრო დაწმინდონ ის კითხვები, რომლებიც მისიამ უნდა დასვას.
ამ კითხვების ერთ-ერთი გული ჟანგბადია. ის შეიძლება ფინალური ნაწილი იყოს ევროპას სიცოცხლისუნარიანობის გარკვევაში.
ევროპას აქვს ან ყოველ შემთხვევაში ჩვენ ვფიქრობთ ასე, სიცოცხლის თვითკმარობისთვის საჭირო უმეტესი რამ. წყალი უპირველესი ინგრედიენტია და მართლაც, ევროპას ზედაპირქვეშა ოკეანეში უხვად წყალი აქვს. უფრო მეტიც, ევროპას დედამიწაზე მეტი წყალი აქვს.
ამ მთვარეს ასევე აქვს სხვა საჭირო ქიმიური საკვები ნივთიერებები. სიცოცხლეს ენერგია სჭირდება და ევროპას ენერგიის წყარო იუპიტერის მხრიდან გრავიტაციული გაღუნვაა, რაც მის წიაღს აცხელებს და ოკეანეებს გაყინვისგან იცავს. მეცნიერთა უმეტესობისთვის ეს უკვე კარგად დამოწმებული ფაქტებია.
ყინულოვან ევროპას ზედაპირზე აქვს ჟანგბადიც, სიცოცხლისუნარიანობის კიდევ ერთი დამაინტრიგებელი ნიშანი. ჟანგბადი მაშინ გამომუშავდება, როცა მზის სინათლე და იუპიტერისგან მომავალი დამუხტული ნაწილაკები მის ზედაპირს ურტყამს.
მაგრამ არის ერთი პრობლემა: ევროპას ყინულის სქელი ფენა ბარიერია ჟანგბადსა და ოკეანეს შორის. ევროპას ზედაპირი მყარი ყინულია და შესაბამისად, სიცოცხლის ნებისმიერი ფორმა მხოლოდ მის ვრცელ ოკეანეში თუ იარსებებს.
როგორ შეიძლება, რომ ჟანგბადი ზედაპირიდან ოკეანეში მოხვდეს?
ახალი კვლევის მიხედვით, ევროპას ყინულოვან გარსში არსებულ მლაშე წყლის ტბორებს ჟანგბადი შეიძლება ზედაპირიდან ოკეანეში გადაჰქონდეს.
ეს მლაშე ტბორები გარსში იმ ადგილებში წარმოიქმნება, სადაც ოკეანის კონვექციური დინებების გამო ყინული დნება. ამ ტბორების თავზე წარმოიქმნება ევროპას სახელგანთქმული „ქაოსი რელიეფი“.
ეს ქაოსური რელიეფი ევროპას ყინულოვანი ზედაპირის დაახლოებით 25 პროცენტს მოიცავს. ის იქ არის, სადაც ქედები, ნაპრალები, ნარღვევები და ვაკეები იყრის თავს ერთად.
ასეთი რელიეფის წარმოქმნის ზუსტი მიზეზი უცნობია, მაგრამ სავარაუდოდ, დაკავშირებულია არათანაბარ ზედაპირქვეშა სითბოსა და დნობასთან. ევროპას სახელგანთქმულ ფოტოებზე სწორედ ეს უმშვენიერესი წარმონაქმნებია ასახული.
მეცნიერთა აზრით, ევროპას ყინულის საფარის სისქე 15-25 კილომეტრია. 2011 წლის კვლევის მიხედვით, ევროპას ქაოსური რელიეფი შეიძლება მდებარეობდეს თხევადი წყლის ვრცელი ტბების თავზე, რომლებიც ყინულქვეშ სულ რაღაც 3 კილომეტრის სიღრმეში უნდა იყოს.
ეს ტბები ზედაპირქვეშა ოკეანესთან პირდაპირ დაკავშირებული არ არის, მაგრამ შეიძლება მათში ჩაიჟონონ. ახალი კვლევის მიხედვით, მლაშე ტბები შეიძლება შეერიოს ზედაპირის ჟანგბადს და დროთა განმავლობაში, დაბლა, ზედაპირქვეშა ოკეანეში დიდი ოდენობით ეს აირი ჩაიტანოს.
„ჩვენმა კვლევამ ეს პროცესი შესაძლებლობათა სამეფოში მოათავსა. ის გვთავაზობს გამოსავალს იმ ერთ-ერთი უდიდესი პრობლემიდან, რომელიც ევროპას ზედაპირქვეშა ოკეანის სიცოცხლისუნარიანობას ეხება“, — ამბობს კვლევის ავტორი, ტეხასის უნივერსიტეტის დედამიწის მეცნიერებათა ჯექსონის სკოლის პროფესორი მარკ ჰესი.
საკუთარ სიმულაციაში მკვლევრებმა აჩვენეს, როგორ გადაადგილდება ჟანგბადი ყინულში.
ჟანგბადით დატვირთული მარილწყალი ზედაპირქვეშა ოკეანეში ფორების საშუალებით ჩადის. ფორები მომენტალურად უნდა იხსნებოდეს და კვლავ სწრაფად იხურებოდეს. ათასობით წლის განმავლობაში, ამ გზით ოკეანეში ჟანგბადით მდიდარი მარილწყალი ხვდება.
ქაოსურ რელიეფსა და ჟანგბადის ტრანსპორტირებას შორის კავშირი ბოლომდე ნათელი არ არის. თუმცა, მეცნიერები ფიქრობენ, რომ მოქცევითი გათბობის შედეგად წარმოქმნილი კონვექციური აპველინგი (წყლის ქვედა ფენების ამოსვლა ზედაპირზე) ყინულს ნაწილობრივ უნდა ადნობდეს, რაც ზედაპირზე არეული ქაოსური რელიეფის სახით ვლინდება. მარილწყლის ქვეშ ყინული გამდნარი ან ნაწილობრივ გამდნარი უნდა იყოს, რათა ჟანგბადით მდიდარი მარილწყალი ოკეანეში ჩაიჟონოს.
„იმისათვის, რათა ეს მარილწყალი ჩაიჟონოს, ქვეშ არსებული ყინული გამტარი უნდა იყოს, ანუ ნაწილობრივ დამდნარი. როგორც წინა კვლევებმა აჩვენა, მოქცევითი გათბობა ევროპას ყინულოვანი გარსის კონვექციურ ნაწილში ზემოთ ამოსული წყლის ტემპერატურას სუფთა ყინულის დნობის წერტილამდე უნდა ზრდიდეს“, — წერენ კვლევის ავტორები.
მათივე განცხადებით, გამომდინარე იქიდან, რომ ქაოსური რელიეფი სავარაუდოდ დიაპირული აპველინგების შედეგად უნდა წარმოიქმნებოდეს, სრულიად შესაძლებელია, რომ ქვეშ არსებული ყინული ნაწილობრივ გამდნარი იყოს. დამაკავშირებელ ყინულში სუფრის მარილის (NaCl) არსებობა სავარაუდოდ კიდევ უფრო უნდა აძლიერებდეს დნობას.
ევროპას ზედაპირი სასტიკად ცივია, მაგრამ არც ისე ცივი, რომ ხელახლა ისე სწრაფად გაიყინოს, რომ ჟანგბადი მარილწყალში ვერ გადაადგილდეს. ევროპას პოლუსებთან ტემპერატურა არასოდეს ადის -220 გრადუს ცელსიუსზე მაღლა.
თუმცა, მოდელის შედეგები აჩვენებს, რომ ზედაპირზე ზედაპირზე ხელახლა გაყინვის პროცესი ზედმეტად ნელია, რათა მარილწყალი ჩაჟონვა შეაჩეროს და ოკეანეში ჟანგბადის ჩასვლა აღკვეთოს.
მიუხედავად იმისა, რომ ევროპას ზედაპირი მყარი ყინულია, მის ქვეშ არსებული ყინული კონვექციურია, რაც გაყინვას აყოვნებს. ზოგიერთი კვლევა იმასაც აჩვენებს, რომ ზღვის ფსკერი შეიძლება ვულკანური იყოს.
ახალი კვლევის მიხედვით, ევროპას ზედაპირზე მიღებული ჟანგბადის 86 პროცენტი ბოლოს ოკეანეში ხვდება. ამ მთვარის ისტორიის მანძილზე, ეს პროცენტულობა შეიძლება ძლიერ იცვლებოდა.
თუმცა, მკვლევართა მოდელის მიერ წარმოებული უმაღლესი შეფასება ხატავს ჟანგბადით მდიდარ ოკეანეს, რომელიც ძალიან ჰგავს დედამიწისას. შეიძლება თუ არა, რომ ყინულქვეშ რაიმე ცოცხლობდეს?
„ძლიერ მაცდურია იმაზე ფიქრი, რომ ყინულქვეშ რაიმე აერობული ორგანიზმი ცხოვრობდეს“, — ამბობს კვლევის თანაავტორი სტივენ ვენსი.
კევინ ჰენდი ერთ-ერთი ის მეცნიერია, რომელსაც ძლიერ აინტერესებს ევროპა, მისი სასიცოცხლო პოტენციალი და მომავალი მისია Europa Clipper-ი. ის NASA/JPL-ის მეცნიერია, რომლის კვლევებიც ევროპაზეა ფოკუსირებული. იგი იმედოვნებს, რომ ჰესმა და მისმა კოლეგებმა ამ ყინულოვანი მთვარის ოკეანეში ჟანგბადის პრობლემა გადაჭრეს.
„ვიცით, რომ ევროპას ზედაპირზე აქვს ისეთი საჭირო ნაერთები, როგორიცაა ჟანგბადი, მაგრამ ხვდება თუ არა ისინი დაბლა, ოკეანეშიც, სადაც ისინი შეიძლება სიცოცხლემ გამოიყენოს? ჰესისა და მისი კოლეგების შრომა აჩვენებს, რომ ამ კითხვაზე პასუხი დადებითი უნდა იყოს“, — ამბობს ჰენდი.
რა კითხვები შეიძლება დასვას Europa Clipper-მა, რომ ეს დასკვნები დაამტკიცოს?
Clipper-ი კონკრეტულად ევროპაზე გაგზავნილი პირველი მისია იქნება. გვგონია, რომ ევროპას შესახებ ბევრი რამ ვიცით, მაგრამ მათი დადასტურება ამ დრომდე ვერ შევძელით. მისიას სამი ძირითადი მიზანი აქვს:
ოკეანის შემადგენლობის შესწავლა, რათა განსაზღვროს, აქვს თუ არა მას სიცოცხლისათვის საჭირო ნაერთები.
ევროპას გეოლოგიის შესწავლა, რათა გაარკვიოს, როგორ წარმოიქმნა მისი ზედაპირი, მათ შორის ქაოსური რელიეფი.
ყინულის გარსის სისქის განსაზღვრა და იმის დადგენა, არის თუ არა მასში თხევადი წყალი. ასევე უნდა დაადგინოს, როგორ ურთიერთქმედებს ოკეანე ზედაპირთან: აღწევს თუ არა ოკეანიდან რაიმე გარსში და მის ზემოთ? ხვდება თუ არა ზედაპირიდან რაიმე მასალა დაბლა, ოკეანეში?
ზონდს ათი ინსტრუმენტი ამ კითხვებზე პასუხების მისაღებად ერთობლივად იმუშავებს. ლოდინი არც ისე დიდხანს მოგვიწევს. Europa Clipper-ი 2024 წლის ოქტომბერში გაეშვება და იუპიტერის სისტემაში 5,5 წლის შემდეგ მივა. ამის შემდეგ, სამეცნიერო ფაზა სულ მცირე ოთხ წელიწადს გაგრძელდება. ანუ, 2034 წლისთვის, ევროპას შესახებ ბევრ კითხვაზე პასუხი უკვე გვექნება.
კვლევა Geophysical Research Letters-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია Universe Today-ს მიხედვით.
