Europa od lat przyciąga uwagę badaczy jako jedno z najbardziej obiecujących miejsc do poszukiwania życia poza Ziemią. Powodem jest globalny ocean ciekłej wody, który — jak się przypuszcza — znajduje się pod zamarzniętą skorupą. Zespół kierowany przez Lujendrę Ojhę przeprowadził jednak symulacje sugerujące, że przenoszenie wody z głębokiego oceanu w kierunku powierzchni może napotykać poważniejsze przeszkody, niż sądzono wcześniej.
W badaniach opublikowanych w jednym z czasopism naukowych sprawdzano scenariusz, w którym woda przemieszcza się ku górze poprzez spękania lodowej skorupy i tworzy płytsze zbiorniki tuż pod powierzchnią. Takie rezerwuary byłyby znacznie łatwiejsze do wykrycia i zbadania przez sondy niż ocean ukryty na dużej głębokości. Ojha podkreślał, że celem było rozstrzygnięcie, czy taki "korytarz" w ogóle może działać — a symulacje wskazały, że szybki przepływ sprzyja błyskawicznemu zamarzaniu wody w lodzie.
Wnioski mają duże znaczenie dla odczytywania przyszłych obserwacji. Jeśli instrumenty wykryją na Europie płytko zalegającą ciekłą wodę, nie będzie to automatycznie dowód na bezpośrednie połączenie z oceanem. Według analiz takie zasoby mogą powstawać lokalnie — w wyniku stopienia fragmentów lodowej skorupy. To z kolei oznacza, że ich skład chemiczny i warunki środowiskowe mogą nie odzwierciedlać tego, co dzieje się w głębokim oceanie.
WIDEOCzy ten obiekt to pierwszy odkryty egzoksiężyc? Jest pewien problem
Nowe ustalenia pojawiają się w momencie, gdy trwają przygotowania do kluczowych badań układu Jowisza. Sonda Europa Clipper jest już w drodze, a jej przylot zaplanowano na 2030 r. Po dotarciu ma wykonać 49 bliskich przelotów nad Europą. Równolegle misja JUICE Europejskiej Agencji Kosmicznej, wysłana w 2023 r., ma dotrzeć do Jowisza w 2031 r. Oba przedsięwzięcia mają dostarczyć szczegółowych danych o powierzchni i potencjalnych warstwach wody pod lodem.
Z symulacji wynika, że pęknięcia, które teoretycznie mogłyby stanowić drogę transportu wody, w praktyce bardzo szybko się "zamykają" przez zamarzanie. W wąskich szczelinach woda intensywnie oddaje ciepło do otaczającego lodu, przez co z trudem może przemieścić się ku płytszym poziomom, zanim ponownie stanie się lodem. Nawet w szerszych pęknięciach sytuacja nie musi być lepsza — burzliwy, dynamiczny przepływ sprzyja dalszemu wychładzaniu cieczy.
Modelowanie sugeruje, że aby woda z oceanicznych głębin dotarła do płytszych warstw, potrzebna byłaby sieć wyjątkowo długich i licznych szczelin, a taki układ uznano za mało prawdopodobny. W praktyce oznacza to, że lodowa skorupa Europy może być znacznie szczelniejszą zaporą niż dotąd sądzono, a pobranie próbek pochodzących bezpośrednio z oceanu będzie wyjątkowo trudnym wyzwaniem. Bardziej realny scenariusz zakłada powstawanie płytkich zbiorników poprzez miejscowe ogrzewanie i topnienie lodu, a nie przez dopływ wody z głębi.
Badacze liczą, że nowe ustalenia ułatwią interpretację danych z nadchodzących misji i pomogą lepiej wskazywać obszary, w których warto szukać potencjalnych śladów życia. Ojha podsumował wprost: "Nasze prace sugerują, że lodowa skorupa Europy jest mocniejszą przeszkodą pomiędzy oceanem a powierzchnią, niż dotąd sądzono". Dzięki temu planowanie obserwacji i dobór celów badań mają być lepiej dopasowane do realnych możliwości dotarcia do wody na tym księżycu Jowisza.