Jupiters maan Europa geldt al decennia als een van de meest kansrijke plekken in ons zonnestelsel voor buitenaards leven. Onder de ijskorst zou zich een oceaan bevinden die mogelijk microbiologisch leven herbergt. Maar nieuw onderzoek van onder meer Rutgers University suggereert dat het bereiken van die oceaan wel eens een stuk lastiger kan zijn dan wetenschappers hoopten.
De studie, geleid door planetaire wetenschapper Lujendra Ojha, werd onlangs gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Astronomy. Ojha, universitair hoofddocent aan de Rutgers School of Arts and Sciences, werkte samen met Ankit Barik van Johns Hopkins University en Jacob Buffo van Dartmouth College. Het onderzoek richtte zich op de vraag of water uit Europa's binnenste oceaan via scheuren in het ijs omhoog kan stromen naar ondiepere reservoirs dichter bij het oppervlak, zo meldt universetoday.com.
Onderzoek naar scheuren in het ijs
De belangstelling voor Europa is groot sinds de Voyager 1- en 2-sondes in 1979 langs de maan vlogen. Wetenschappers baseren hun conclusie dat Europa een ondergrondse oceaan heeft op meerdere bewijslijnen, waaronder het zogenaamde 'chaosterrein', het geïnduceerde magnetische veld en oppervlaktepluimen. Bovendien zijn er sterke aanwijzingen voor hydrothermale activiteit op de grens tussen kern en mantel, veroorzaakt door getijdenwerking in de kern. Dat maakt de oceaan van Europa tot een veelbelovende kandidaat voor het herbergen van leven.
Een van de meest veelbelovende opties om bij die oceaan te komen, is het gebruikmaken van scheuren in het oppervlakte-ijs om mogelijk toegang te krijgen tot waterreservoirs binnen de ijskap. Mochten dergelijke reservoirs bestaan, dan zou dat het voor toekomstige missies aanzienlijk eenvoudiger maken om monsters te nemen uit de oceaan eronder. Ojha en zijn collega's gebruikten computersimulaties om te testen of vloeibaar water uit de binnenste oceaan van Europa door scheuren in het ijs omhoog zou kunnen stijgen en zich in ondiepe reservoirs dichter bij het oppervlak zou kunnen verzamelen.
Barrière tussen oceaan en oppervlak
De onderzoekers richtten zich specifiek op nauwe scheuren of breuken, ook wel dijken genoemd, die theoretisch water uit de oceaan omhoog naar het oppervlak zouden kunnen laten stromen. Dit sluit aan bij cryovulkanisme, een verschijnsel dat op Europa en verschillende andere ijzige manen voorkomt. De simulaties wijzen echter uit dat de ijskap van Europa mogelijk een sterkere barrière vormt tussen de verborgen oceaan en het oppervlak dan eerder werd aangenomen. Als de reservoirs in de ijskap niet rechtstreeks verbonden zijn met de oceaan eronder, zouden ze weinig onthullen over wat er zich in het binnenste van Europa afspeelt.
De bevindingen hebben mogelijk gevolgen voor toekomstige verkenningsmissies. Momenteel zijn twee missies onderweg naar Europa om het oppervlak vanuit een baan om de maan te bestuderen en te onderzoeken of de oceaan leven zou kunnen bevatten: de Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA en de Europa Clipper van NASA. Als deze missies aanwijzingen voor biosignaturen vinden, hopen wetenschappers vervolgmissies te sturen om het ijzige oppervlak en het binnenste te verkennen, zoals een Europa-lander en de onderzeeër 'Deeper Access, Deeper Understanding' (DADU).
Implicaties voor toekomstige missies
De nieuwe studie suggereert dat dergelijke missies mogelijk op grotere uitdagingen stuiten dan verwacht. Als de ijskap van Europa inderdaad een effectievere scheiding vormt tussen de oceaan en het oppervlak, zouden toekomstige sondes mogelijk dieper moeten boren of andere methoden moeten ontwikkelen om monsters uit de oceaan te verkrijgen. Het onderzoek van Ojha en zijn team biedt daarmee een belangrijke correctie op het beeld dat reservoirs in het ijs eenvoudig toegang zouden bieden tot het binnenste van de maan.
De studie is gepubliceerd in een van de meest toonaangevende wetenschappelijke tijdschriften en zal naar verwachting een rol spelen in de planning van toekomstige missies naar Europa. De resultaten onderstrepen dat het verkennen van de ondergrondse oceaan van deze fascinerende maan een grotere technische uitdaging blijft dan sommige wetenschappers hadden gehoopt.