Nova mednarodna raziskava, ki sta jo vodila Univerza Aix-Marseille in Southwest Research Institute (SwRI), kaže, da je bil izrazit kontrast med Jupitrovima lunama Io in Evropa vzpostavljen že ob njunem nastanku in ni posledica kasnejših evolucijskih procesov. Medtem ko je Io danes najbolj vulkansko aktiven svet v Osončju in skoraj povsem brez vode, naj bi Evropa pod ledeno skorjo skrivala obsežen globalni ocean tekoče vode.
Znanstveniki že od prvih raziskav Jupitrovega sistema v 70. letih prejšnjega stoletja vedo, da imajo njegove velike lune zelo različne lastnosti, pri čemer je par Io–Evropa najbolj izrazit primer. Po navedbah avtorjev nove študije razlike niso nastale šele pozneje, temveč odražajo pogoje, v katerih sta se luni oblikovali v okolici mladega Jupitra.
„Io in Evropa krožita zelo blizu druga drugi, a je videti, kot da prihajata iz popolnoma različnih družin,“ je po navedbah SwRI dejal dr. Olivier Mousis, soavtor članka, objavljenega v reviji The Astrophysical Journal. „Naša študija kaže, da ta kontrast ni bil zapisan sčasoma – bil je prisoten že ob rojstvu.“
Preverjanje dveh razlag za izgubo vode na Iu
Raziskovalna skupina je preizkusila dve glavni hipotezi. Po prvi naj bi ekstremne razmere v bližini Jupitra že med nastajanjem preprečile, da bi se na Iu ohranil vodni led. Po drugi naj bi se obe luni sprva oblikovali z več vode, Io pa naj bi jo pozneje izgubil zaradi segrevanja, uhajanja hlapnih snovi in erozije atmosfere.
Znanstveniki so v modelih predpostavili, da je voda na lunah izvirala iz hidriranih mineralov, vključenih v gradnike ob nastanku. Z uporabo numeričnega modeliranja so povezali notranji toplotni razvoj obeh lun s sproščanjem hlapnih snovi in upoštevali vse glavne vire toplote v mladem Jupitrovem sistemu, vključno z akrecijskim segrevanjem, radioaktivnim razpadom, plimskim gretjem in intenzivnim sevanjem Jupitra.
Po navedbah SwRI so rezultati pokazali, da fizikalni procesi preprosto ne omogočajo, da bi Io pozneje izgubil tako velike količine vode, če bi bil ta sprva prisoten v večjih količinah.
„Io je dolgo veljala za luno, ki je pozneje v življenju izgubila vodo, vendar ko to idejo preverimo z modeli, se izkaže, da se Io ne more tako učinkovito znebiti vode,“ je po navedbah inštituta pojasnil Mousis.
Evropa ostaja ledena tudi v najbolj ekstremnih pogojih
Modeli so pokazali tudi, da bi Evropa zadržala znatne količine vode tudi v zelo neugodnih pogojih, kar dodatno podpira razlago, da sta se luni že na začetku oblikovali iz zelo različnih materialov.
Po ugotovitvah raziskovalcev je Io nastal iz suhih gradnikov, medtem ko je Evropa nastala iz materiala, bogatega z ledom. To pomeni, da kasnejši procesi niso bistveno spremenili njune osnovne sestave.
„Najenostavnejša razlaga se izkaže za pravilno: Io se je rodila suha, Evropa se je rodila mokra – in nobena pozna faza evolucije tega ne more spremeniti,“ je še dejal Mousis.
Pomen za prihodnje vesoljske misije
Raziskava po navedbah avtorjev postavlja pod vprašaj dolgo uveljavljeno domnevo, da je visoka gostota Ia posledica poznejše izgube hlapnih snovi. Namesto tega kaže, da je sestava lun neposreden odraz razmer v območju, kjer so se oblikovale v disku okoli mladega Jupitra.
Že v prihodnjem desetletju bosta Jupitrov sistem podrobneje preučevali misiji NASE Europa Clipper in Evropske vesoljske agencije Juice. Po navedbah SwRI bodo podatki o morebitnih izbruhih vodnega ledu iz razpok na površju Evrope in izotopski sestavi vode omogočili dodatno preverjanje modelov nastanka lun.
„Z opazovanjem aktivnosti vodnih oblakov in izotopskih značilnosti vode nam bodo te misije pomagale bolje rekonstruirati pogoje, v katerih so nastale Jupitrove lune,“ je še poudaril Mousis.
