18 augustus 2017

Vloeibaar water op Jupitermaan zit dieper dan gedacht

Schematische weergave van het inwendige van de Jupitermaan Europa

Astronomen vermoeden al langer dat diep onder het oppervlak van de Jupitermaan Europa een oceaan van vloeibaar water voorkomt. Nu heeft recent onderzoek uitgewezen dat toekomstige missies die deze oceaan willen verkennen, rekening moeten houden met flink wat graafwerkzaamheden.

Dat is een tegenvaller, aangezien wetenschappers en technici gehoopt hadden om dichter onder het oppervlak kleinere “meren” aan te treffen. Het onderzoek laat echter zien dat dit soort meren binnen enkele tienduizenden jaren “leeg lopen” – een oogwenk in geologische termen.

Europa bestaat vooral uit rots en ijzer, met daar omheen een kilometers dikke ijskorst. Onder het ijs zou zich dan een oceaan van water bevinden van wel honderd kilometers diep. Nu lijkt dat op het eerste gezicht misschien merkwaardig: de afstand tot de zon is veel te groot om vloeibaar water toe te laten. Bij Europa zijn echter andere krachten aan het werk: de getijdenkrachten van Jupiter zijn zo groot dat het binnenste van de maan gekneed en uitgerekt wordt. Hierbij komt voldoende warmte vrij om een oceaan vloeibaar te houden.

Wetenschappers hadden gehoopt om vloeibaar water dicht onder het oppervlak te vinden. Uit onderzoek blijkt dat dit water een korte levensduur heeft. Een wereldwijde (of is het maanwijde?) oceaan behoort nog steeds tot de mogelijkheden, maar zal zich diep onder het oppervlak bevinden: ongeveer 25 tot 50 kilometer. Er zouden gebieden met vloeibaar water op kleinere dieptes kunnen bevinden (een kilometer of 5 onder het ijs), maar dit water zal na enkele tienduizenden jaren omlaag sijpelen, richting de oceaan.

Wetenschappers zijn tot deze conclusie gekomen door gebruik te maken van een wiskundig model, die vervolgens is toegepast op mengsels van water en ijs onder verschillende omstandigheden. Hieruit blijkt dat factoren als dichtheid en viscositeit ervoor zorgen dat dit water naar beneden migreert, dwars door lagen van deels gesmolten ijs. Uiteindelijk bereikt dit water dan de ondergrondse oceaan.


Het wiskundige model kan ook toegepast worden op andere plaatsen in het zonnestelsel. Zo kan het de wetenschap nieuwe inzichten geven in de geologisch actieve ijsmaan Enceladus, evenals in de bijzondere planeetachtige maan Titan, waarbij het inwendige en de atmosfeer met elkaar verbonden zijn door middel van chemische cyclussen.

Bron: Phys.org

Laat wat van je horen

*