Månen Enceladus hav kan innehålla liv som är nästan omöjligt att upptäcka

 

Bild wikipedia Ett panoramafoto av Enceladus gejsrar av vatten taget av rymdsonden Cassini under 2015.

I en ny studie vid vid University of Reading,av Saturnus måne Enceladus visas att fysiken i främmande hav kan förhindra att djuphavsliv där kan nå platser (närma ytan) där vi kan upptäcka det.

Kemiska spår, mikrober och organiskt material avslöjande signaturer på eventuellt liv forskare letar efter  kan brytas ner eller omvandlas när de färdas genom havets distinkta lager upp mot ytan. Dessa omvandlade biologiska signaturer kan bli oigenkännliga när de når ytan där rymdfarkoster kan ta prover. Därmed kan liv missas även om livet frodas i djuphavet nedanför.

Flynn Ames, huvudförfattare vid University of Reading, beskriver: "Föreställ dig att du försöker hitta liv i djupet av jordens hav genom att bara ta prover på vattenytan. Det är den utmaning vi står inför med Enceladus förutom att vi också har att göra med ett hav vars fysik vi inte vet hur det är beskaffat.

– Vi har funnit att Enceladus hav borde bete sig som olja och vatten i en burk, med lager som motstår vertikal blandning. Dessa naturliga barriärer skulle kunna fånga partiklar och kemiska spår från liv i djupen hundratals till hundratusentals år. Tidigare trodde man livstecken skulle kunna flyta upp till havsytan inom några månader.

Citat Wikipedia: Enceladus är cirka 500 kilometer i diameter, vilket motsvarar en knapp sjättedel av Månens diameter. Förekomsten av en intern salt ocean (med ett djup av som man tror 10 km)  med en energikälla och enkla organiska föreningar i kontakt med månens stenkärna sätter Enceladus bland de mest troliga platserna i Solsystemet att kunna hysa främmande mikrobiellt liv.

I takt med att sökandet efter liv fortsätter kommer framtida rymdfärder att behöva vara extra försiktiga när de tar prover på Enceladus ytvatten då det gäller att dra slutsatser.

Med hjälp av datormodeller som liknar de som används för att studera jordens djuphav har studien visat viktiga implikationer för sökandet efter liv i solsystemet och bortom det. I takt med att forskare upptäcker fler istäckta havsvärldar (månar) som kretsar kring de yttre planeterna och avlägsna stjärnor kan liknande havsdynamik begränsa bevis för liv och dess byggstenar i djupare vatten som inte kan upptäckas från ytan. Till och med på världar som Enceladus, där havsmaterial genom gejsrar trycks ut från isen i gejsar bör man inte dra för stor slutledning av detta vatten vid provtagning. Den långa resan från djuphavet till ytan kan radera ut viktiga bevis på liv i djupet.

Studien om undersökningen publicerades torsdagen den 6 februari 2025 i Communications Earth & Environment och visar hur Enceladus hav bildar distinkta lager som dramatiskt bromsar förflyttningen av material från havsbotten till ytan.

Upptäckten av rörelser av isen på månen Europa visar på ett hav under isen.

 

Europa är Jupiters fjärde måne i storleksordning. Den ses täckt av is.

Isen på Europa är sannolikt fritt flytande över ett salthav och rör sig i en annan takt än vattnet under isen och Europas steniga inre.

Ny datormodellering tyder på att vattnet troligast trycker isen framför sig vilket eventuellt kan sakta ner rotationen av månens isiga skal över tid. Modellen är den första som visar att Europas havsströmmar kan bidra till rörelsen i dess is.

Att beräkna vilken den horisontella kraft är som månens hav har på isen är svårt. Men studien tyder på att en del av den geologi som observerats på Europas yta kan förklaras av havsflödets kraft på isen. Det frusna ishöljet kan utveckla åsar och sprickor på grund av att havets strömmar trycker och drar i isen.

Hamish Hay, forskare vid University of Oxford och huvudförfattare till studien, skriver: Nu blev det genom laboratorieexperiment och datamodellering känt att uppvärmning och kylning av Europa hav kan driva strömmar. Resultaten visar en koppling mellan havet och rörligheten av det isiga skalet som aldrig tidigare övervägts.

Det blir i framtiden möjligt att göra uppskattningar av hur snabbt det isiga skalet roterar med hjälp av den data som kommer att samlas in av NASA: s planerade Europa Clipper-uppdrag som om några år kommer i drift. 

Forskare kommer då att kunna utvärdera isytans rörelser på skilda platser och kanske avgöra om hur månens isiga skorpa har rört sig över tid när fotografiern som tas av Europa Clipper jämförs med de som tidigare tagits av NASA: s Galileo- och Voyager – stelliter.

Medförfattare och engagerad i Europa Clipper Projectet Scientist Robert Pappalardo från JPL säger med anledning av upptäckten att det är helt oväntat att det som händer i havets cirkulation kan räcka för att påverka det isiga skalet. Det var en stor överraskning. Och att sprickorna och åsarna vi ser på Europas yta kan vara knutna till cirkulationen av havets rörelser under isen .

Forskarna använde vid studien teknik utvecklad för att studera jordens hav - för att göra storskaliga datamodeller av Europas hav på NASA-superdatorer. De undersökte subtiliteterna i vattencirkulationen, inklusive hur uppvärmning och kylning påverkar vattencirkulationen.

I datasimuleringarna sågs cirkulationen röra sig vertikalt. Likväl fick månens övergripande rotation vattnet att röra sig i öst-väst och väst-östströmmar som är mer horisontella. Forskarna drog slutsatsen att om vindar är tillräckligt starka kan det finnas en tillräcklig dragkraft på isen ovan för att påskynda eller sakta ner isens rörelsehastighet. Graden av inre värme, och följaktligen havets cirkulationsmönster kan förändras över tid vilket kan få det frusna skalet ovanför att rotera snabbare eller långsammare.

Hamish Hay, forskare vid University of Oxford och huvudförfattare till studien publicerad i JGR journal planets.

Bild vikipedia på månen Europa

Under månen Europas istäcke finns ett hav med mer vatten än alla hav på Jorden innehåller sammantaget.

 

Europa är Jupiters fjärde måne storleksmässigt. Den tycks vara helt täckt av is vilket skulle förklara varför den nästan helt saknar kratrar (eller dessa kanske finns under ett tjockt istäcke? (min anm.). Under istäcket tror man att ett flytande hav av vatten kan finnas och där vatten finns kan liv finnas.

 Europa är något mindre än jordens måne. Yttemperaturerna här stiger aldrig över ca  -160 grader Celcius. En temperatur så låg att is av vatten är lika hård som sten.

Under den fasta isskorpan kan det däremot finnas ett hav med mer vatten än vad som finns i alla hav på jorden sammantaget. Genom isen sker ibland gejserutbrott av vattenånga ut i rymden genom sprickor i ytan något som först fotograferades av rymdteleskopet Hubble 2013. Hubble observationer på Europa sträcker sig från 1999 till 2015 och vid analys av dessa har det även visat sig att vattenånga ständigt fylls på över ena halvklotet av månen. Det är lite mystiskt.

Atmosfären är en miljarddel av  jordens atmosfär i densitet. Vattenångan sågs inte direkt utan i syrets ultravioletta spektralavtryck som mättes upp avHubble. Syre är en av vattens beståndsdelar. Till skillnad från gejsrar kommer denna vattenånga inte från Europas inre, utan snarare av solljus som sublimerar isen. 

 En liknande vattenångatmosfär hittades nyligen även på Jupiters största  måne Ganymedes. På Europa sker dock sublimering till vattenånga enbart på ena halvan av månen vilket är svårt att förklara.  

Europa är en spännande måne just för sitt hav under isen  och är ett mål för NASA:s Europa Clipperoch Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) från Europeiska rymdorganisationen – båda planerade att skjutas upp inom ett decennium.

Bild vikipedia på hur Europas inre antas se ut. Is på ytan blått är hav.