גילויים מצמררים: פגזי קרח חושפים את טמפרטורות האוקיינוס ​​החייזרים

שיטה חדשה של מדעני קורנל משתמשת בעובי קליפת הקרח כדי לחזות את טמפרטורות האוקיינוסים בירחים מרוחקים, ומציעה תובנות חדשות לגבי הפוטנציאל שלהם לחיים.

אסטרוביולוגים מאוניברסיטת קורנל המציאו דרך חדשה לקבוע את טמפרטורות האוקיינוסים של עולמות רחוקים על סמך עובי קונכיות הקרח שלהם, ולמעשה לבצע אוקינוגרפיה מהחלל.

נתונים זמינים המראים שינויים בעובי הקרח כבר מאפשרים חיזוי עבור האוקיינוס ​​העליון של אנקלדוס, ירח של שַׁבְתַאִיוכן א נאס"א סקר המסלול המתוכנן של המשימה של קליפת הקרח של אירופה אמור לעשות את אותו הדבר עבור הירח היובי הגדול בהרבה, ולשפר את ממצאי המשימה לגבי האם הוא יכול לתמוך בחיים.

שאיבת קרח והשלכותיה הקוסמיות

החוקרים מציעים שתהליך הנקרא "שאיבת קרח", שאותו צפו מתחת למדפי הקרח האנטארקטיים, מעצב ככל הנראה את חלקן התחתון של פגזי הקרח של אירופה ואנקלדוס, אך אמור לפעול גם בגנימד ובטיטאן, ירחים גדולים של צדק ושבתאי, בהתאמה. הם מראים שניתן לחשב טווחי טמפרטורות שבהם הקרח והאוקיינוס ​​מקיימים אינטראקציה – אזורים חשובים שבהם ניתן להחליף מרכיבים לחיים – על סמך שיפוע קליפת קרח ושינויים בנקודת הקיפאון של המים בלחצים ומליחות שונים.

"אם נוכל למדוד את וריאציות העובי על פני קונכיות הקרח הללו, אז נוכל לקבל אילוצי טמפרטורה על האוקיינוסים, מה שבאמת אין דרך אחרת לעשות בלי לקדוח בהם", אמרה בריטני שמידט, פרופסור חבר לאסטרונומיה. של מדעי כדור הארץ והאטמוספירה. "זה נותן לנו עוד כלי לנסות להבין איך האוקיינוסים האלה עובדים. והשאלה הגדולה היא, האם חיים שם דברים, או שהם יכולים?"

יחד עם חברים בהווה ובעבר במעבדת הסביבה והטכנולוגיה הפלנטרית, שמידט הוא מחבר שותף של "אינטראקציות קרח-אוקיינוס ​​על עולמות אוקיינוס ​​משפיעים על טופוגרפיית קליפת הקרח", שפורסם ב- כתב עת למחקר גיאופיזי: כוכבי לכת.

תובנות בינתחומיות וחקירות עתידיות

בשנת 2019, באמצעות רובוט Icefin המופעל מרחוק, הצוות של שמידט צפה בקרח שואב בתוך סדק מתחת למדף הקרח של רוס באנטארקטיקה.

החוקרים מיפו טווחים של עובי פגז פוטנציאלי, לחץ ומליחות עבור עולמות אוקיינוסים עם כוח משיכה משתנה והגיעו למסקנה ששאיבת קרח תתרחש בתרחישים הסבירים ביותר, אם כי לא בכולם. הם גילו שאינטראקציות בין קרח לאוקיינוס ​​באירופה עשויות להיות דומות לאלו שנצפו מתחת למדף הקרח של רוס – עדות לכך שאזורים כאלה עשויים להיות מהדומים ביותר לכדור הארץ בעולמות חייזרים, אמר ג'סטין לורנס, חוקר אורח במרכז קורנל אסטרופיזיקה ומדע פלנטרי ומנהל תוכניות בחברת Honeybee Robotics.

של נאס"א קאסיני בדיקה יצרה נתונים מספיקים כדי לחזות טווח טמפרטורות עבור האוקיינוס ​​של אנקלדוס, בהתבסס על שיפוע קליפת הקרח שלו מהקטבים לקו המשווה: מינוס 1.095 מעלות עד מינוס 1.272 מעלות צֶלסִיוּס. ידיעת הטמפרטורות מאפשרת להבין כיצד חום זורם באוקיינוסים וכיצד הם מסתובבים, ומשפיעים על יכולת המגורים.

החוקרים מצפים ששאיבת הקרח תהיה חלשה באנקלדוס, ירח קטן (ברוחב אריזונה) עם טופוגרפיה דרמטית, בעוד שבאירופה הגדולה יותר – כמעט בגודל של ירח כדור הארץ – הם צופים שהיא פועלת במהירות כדי להחליק ולשטח את בסיס קליפת הקרח.

שמידט אמר שהעבודה מדגימה כיצד מחקר החוקר את שינויי האקלים בכדור הארץ יכול להועיל גם למדע הפלנטרי, סיבה ש-NASA תמכה בפיתוח של Icefin.

"יש קשר בין צורת קליפת הקרח והטמפרטורה באוקיינוס", אמר שמידט. "זוהי דרך חדשה לקבל יותר תובנות ממדידות פגזי קרח שאנו מקווים שנוכל לקבל עבור אירופה ועולמות אחרים."

המחקר נתמך על ידי תוכנית החוקרים העתידיים של נאס"א במדע וטכנולוגיה של כדור הארץ והחלל (FINESST) והקרן הלאומית למדע.