Jüpiter'in Uydusu Europa Sivri Buzlarla Kaplı Olabilir!

Güneş Sisteminde sadece birkaç uydu Jüpiter'in uydusu Europa kadar ilgi çekicidir. Küresel bir tuzlu su okyanusu neredeyse uydunun etrafını sarıyor ve Dünya'daki herhangi bir okyanustan daha fazla su içeriyor. Bu uçsuz bucaksız okyanusun üzerinde ise yüzey sıcaklığı -184 ^oC'ye kadar düşen buz tabakasının oluşturduğu bir kabuk bulunuyor.

Bilim insanları, uydunun yüzeyini yoğun radyasyon bombardımanına maruz bırakan Jüpiter'in aynı zamanda uydunun tamamının yerçekimi etkisiyle inlemesine neden olduğunu tahmin etmektedir. Europa'daki sıvı su, uzayda mikroskobik yaşam aranacak gelecekteki uzay çalışmaları için oldukça cezbedici bir hedeftir.

Ancak gelecekte bir uzay aracının dünya dışı mikroskobik yaşam arayabilmesi için öncelikle uzun, sivri buzlardan oluşan bir tabakayı geçmesi gerekecek. Gezegen bilimcileri ve jeomorfologlardan oluşan ekibin öne sürdüğü savlar Nature Geoscience dergisinde yayımlandı.

Wikipedia Commons

Söz konusu araştırma Europa'nın yeryüzünde nadir bulunan buz biçimleriyle kaplı, dikenli bir buz dünyası olduğunu iddia ediyor.  Bizim dünyamızda buz; kırağı, iğnemsi buz, park yerlerindeki sulu karlar ya da daha tuhaf yığınlar gibi birçok farklı biçim alabilir. Ancak Cardiff Üniversitesinden jeomorfolog Daniel Hobley'in belirttiğine göre, Europa'nın yüzeyi inanılmaz derecede soğuk olduğundan buz erimiyor ve tekrar donuyor. Burada belirtmek gerekir ki buz tamamen düz değildir, küçük kristallerden oluşur. Hobley, bu konuda şöyle söylüyor:

Bu kristallerin her biri, ışığı buzdan yansıtacak ya da kıracak bir lens potansiyeline sahiptir.

Milyonlarca yıl boyunca Europa'daki buzlar güneş ışınlarının enerjisiyle gaza dönüşmüştür. Güneş ışığı tek başına bıçak şeklinde büyük buz parçaları şekillendirmek için yeterli değildir. Europa, Jüpiter etrafındaki yörüngesiyle kendi dönüşü eşleşecek şekilde gelgitsel olarak Jüpiter'e kilitlenmiştir. Başka bir ifadeyle, Europa'nın Jüpiter'e bakan yüzü hep aynıdır. Hobley'e göre bu aynı zamanda Europa'nın göğünde Güneş ışığının açısının sabit olduğu anlamına geliyor. Yani bu uyduda mevsimler bulunmuyor.

Hobley ve çalışma arkadaşları Dünya'da hangi bölgenin Europa'ya benzeyebileceğini düşündüler. Güney Amerika'da Venezuela'dan Arjantin'e kadar uzanan sıradağları, yani Andlar'ı incelediler.

Andlar'ın en tepe noktalarında buz bulunmaktadır ve kış buzun erimemesini sağlayacak kadar soğuk geçer. Dahası Ekvator civarında Güneş'in açısı yüksek ve sabittir, tıpkı Europa'nın orta kısmı üzerinde olduğu gibi.

Hobley ve ekibi ayrıca Andlar'da penitente denilen bir buz şeklinin oluştuğunu biliyorlardı. Penitenteler adını İspanyolca konuşan bazı Hristiyanların kutladığı ve keşişlerin sivri beyaz başlıklar giydiği bir paskalya bayramından alır.

Penitenteler ile ilgili ilk bilimsel gözlemleri 1830'larda yapan Charles Darwin, bu sivri buzları rüzgârın şekillendirdiğini düşünmüştü. Ancak 2001'de, Boulder'deki Colorado Üniversitesi'nden fizikçi Meredith Betterton katıdan gaza prosesi aracılığıyla laboratuvarda penitente üretmeyi başardı.

Dağ zirvelerinde Güneş ışığı, genişliğinin iki katı uzunlukta bıçaksı yapılar bırakarak buzda oyuklar açar. Penitenteler yüksek enlemlerde oluşmaz, çünkü kışın güneşin gökteki konumu aşağıdadır; buz kristalleri ışığı aşağıya doğru keskin biçimde iletemez.

Bu üçgensi oyukların dibi daha sıcak olurken kenarları daha soğuk kalır. Hobley, Europa'da bunların çok çok yavaş biçimde oluştuğuna dikkat çekiyor, her milyon yılda bir 30 santimetre kadar yavaş yükseliyorlar.

Ancak Europa'nın yüzeyi 50 milyon yıldır hemen hemen hiç değişmeden kaldığı için bunların oluşabilmesi için yeterince zaman geçmiş olmalı. Hesaplamalara göre Europa'daki penitenteler neredeyse 15 metre olabilir.

Kendisi bu araştırmada yer almayan astronom William Grundy, çalışmanın önemini vurgulamakla birlikte yine de temkinli olmak gerektiği görüşünde. Zira çalışma bazı tahminlere dayanıyor ve sağlamlaşması için daha fazla gözlemle desteklenmesi gerekmekte. Grundy, insansız uzay aracı Galileo tarafından çekilen görüntülerin uzamsal çözünürlüğünün bu savları ortaya koymak için biraz bulanık olduğuna dikkat çekiyor.

Ortaya konulan iddia, radar ve sıcaklık görüntüleriyle destekleniyor. Hobley, Europa'nın orta kısmının radarı, ses kayıt odalarının duvarlarındaki yumurta kabı şekilli ses kesici bölmeler gibi absorbe ettiğini söylüyor ki bu, penitente şekillerinden kaynaklanabilecek bir durum.

Dahası Plüton'da bıçaksı metan buzlarının bulunduğunu biliyoruz. Grundy'nin tahminine göre, Güneş'e Europa'dan çok daha uzak olan Uranüs uyduları da katı karbondioksitten oluşan bıçaksı arazilere sahip olabilir.

Hobley, zemine inişte asıl tehlikenin sivri bir buzun robotları etkilemesinden çok bir probun bıçaksı yapılar arasındaki çukurlarda kaybolması olduğu konusunda uyarıyor. Daha önce asteroidlere ve kuyrukluyıldızlara uzay probu indirme girişimlerinde probların ters döndüğü ya da çatlaklar arasına sıkıştığı olmuştu.

Bu aşılamaz bir problem değil, yalnızca bir mühendislik ve astronomi meselesi. Gelecekteki inişlerde Europa'nın yüzeyindeki daha genç bir bölge hedef alınabilir. Bu bölgelerde buz, derin çukurlar oluşturacak kadar zaman bulamamıştır. Ayrıca çok fazla bıçaksı buzlarla kaplı olmaması gereken daha yüksek enlemler de kullanılabilir.

Europa'yı araştırmak için planlanan iki yörünge görevi bulunmaktadır: NASA 2020 yılı civarında Europa Clipper'ı göndermeye hazırlanmaktadır, ESA da  Jupiter Icy Moons Explorer'ı (JUICE) 2022 yılında göndermeyi planlamaktadır.

Europa'nın bıçaksı buzları iniş için tehdit edici olsa da bir uzay aracının Europa'nın saklı kısımlarını araştırmak için iniş yapmasına gerek kalmayabilir. Çünkü güçlü kanıtlar gösteriyor ki uydu, uzaya bir yörünge aracının yakalayabileceği şekilde su püskürtüyor!