Lunile înghețate care ascund oceane sub suprafață

Excerpt: Unele luni din sistemul solar sunt acoperite de calote de gheață groase, sub care ar putea exista oceane lichide. Studiile recente investighează aceste lumi ca posibile locuri unde ar putea exista viață extraterestră.

Introducere

În vastitatea sistemului solar, nu doar planetele atrag atenția oamenilor de știință, ci și unele dintre lunile acestora care ascund sub straturile lor înghețate oceane misterioase. Aceste „lunii înghețate” au devenit subiectul unor cercetări intense, deoarece ar putea reprezenta medii favorabile pentru viață în condiții foarte diferite față de cele de pe Terra. În acest articol vom explora ce știm despre aceste corpuri cerești și care este importanța lor în contextul căutării vieții extraterestre.

Lunile înghețate: Ce sunt și ce ascund?

Termenul „lună înghețată” se referă la sateliți naturali ai planetelor care sunt acoperiți în mare parte sau în totalitate de straturi groase de gheață. Exemple proeminente în sistemul solar sunt Europa și Ganymede, luni ale planetei Jupiter, și Enceladus și Titan, luni ale lui Saturn. Cercetările astronomice și datele obținute de sondele spațiale au arătat că sub aceste învelișuri de gheață se găsesc oceane lichide, datorită căldurii produse de forțele gravitaționale și, posibil, de activitatea geotermală.

Termenul „ocean subteran” sugerează o masă de apă sărată, lichidă, care ar putea avea sute de kilometri cubi și care este izolat de vacuumul spațiului printr-un strat solid de gheață. Studii privind Europa, de exemplu, estimează că stratul de gheață are o grosime de câțiva zeci de kilometri, iar oceanul din adâncime poate fi de ordinul sutelor de kilometri.

Contextul importanței acestor oceane ascunse

Descoperirea oceanelor subterane pe lunile înghețate a schimbat paradigma privind locurile potențial locuibile din sistemul solar. Până nu demult, cercetările privind posibilitatea vieții în spațiu se concentrau în principal pe zonele cu apă lichidă la suprafață, cum ar fi planeta Marte sau unele exoplanete. Însă oceanele sub gheață au condiții stabile, durabile pe perioade foarte lungi, protejate de radiații și schimbări climatice bruște, creând o posibila adăpost pentru forme de viață.

Biologii și astrobiologii sunt interesați de aceste medii în special datorită prezenței apei lichide, dar și a anumitor elemente chimice esențiale, cum ar fi carbonul, hidrogenul, oxigenul și sărurile minerale. Examinarea gheții și analizarea jeturilor de vapori și particule emanate de aceste luni spre spațiu au oferit indicii despre compoziția chimică și potențialele procese biochimice.

Ce știm cu certitudine

Datele trimise de nave spațiale precum Galileo (pentru Jupiter) și Cassini (pentru Saturn) au confirmat existența oceanelor subterane în Europa, Ganymede, Enceladus și au sugerat prezența unor mari lichide sub suprafața altor luni de gheață.
Agențiile spațiale pregătesc misiuni dedicate, cum ar fi Europa Clipper (NASA), care va analiza în detaliu caracteristicile europenei pentru a determina condițiile fizice și chimice ale oceanului său.
S-a confirmat existența unor erupții hidrotermale sub scoarța lunară, în cazul lui Enceladus, care furnizează energie chimică ce ar putea susține forme de viață microbiană.
Ghețurile acestor luni conțin ghețuri apei îmbogățite cu săruri și alte compuși organici care pot oferi indicii despre originea și evoluția chimiei prebiotice.

Ce rămâne încă necunoscut

Nu se știe dacă aceste oceane ascund, într-adevăr, forme de viață. Până în prezent nu există dovezi directe ale existenței unor organisme vii.
Grosimea exactă a stratului de gheață și natura interacțiunilor dintre ocean și suprafața înghețată sunt încă studiate, deoarece acestea influențează dinamica apei și posibilitatea transferului de substanțe.
Sursele exacte de energie care ar putea susține ecosisteme în aceste oceane sunt încă dezbătute, deși forțe geotermale și procese tidale par a fi principalele candidați.
Condițiile chimice detaliate din aceste oceane, în special nivelul oxigenului dizolvat sau chimia organica, sunt necunoscute la acest moment.

Ipoteze și interpretări (speculații)

Există numeroase ipoteze privind posibilitatea apariției unor forme de viață microbiană în aceste oceane subterane. Cercetătorii iau în considerare analogii terestre, precum ecosistemele din izvoarele hidrotermale de pe fundul oceanelor Pământului, unde bacteriile obțin energie din compuși chimici, fără lumină solară. De asemenea, se speculează că procesele chimice din ghețuri și sedimente ar putea permite o chimie prebiotică complexă, un pas preliminar spre viața celulară. Totuși, toate aceste scenarii sunt deocamdată ipotetice, bazate pe extrapolări din condițiile cunoscute pe Terra și din observațiile parțiale făcute pe acele luni.

Concluzii

Lunile înghețate ale sistemului solar oferă un cadru fascinant pentru înțelegerea condițiilor necesare pentru viață și pentru explorarea unor medii extreme, diferite de cele terestre. Descoperirea oceanelor ascunse sub straturi groase de gheață deschide noi perspective pentru căutarea vieții în afara Terrei. Cu toate acestea, aspecte fundamentale rămân încă neelucidate, iar viitoarele misiuni spațiale vor fi esențiale pentru aprofundarea cunoștințelor. Până atunci, se poate spune că aceste lumi reprezintă una dintre cele mai promițătoare frontiere ale astrobiologiei.

Surse

NASA Jet Propulsion Laboratory, Europa Clipper Mission Overview: https://www.jpl.nasa.gov/missions/europa-clipper
Porco, C. C. et al. (2014). "Cassini Finds Hydrogen in Enceladus Plume: Evidence for Hydrothermal Processes". Science, 344(6179), 1134–1137.
Pappalardo, R. T. et al. (1999). "Does Europa have a subsurface ocean?". Nature, 391, 365–368.
National Aeronautics and Space Administration (NASA) Astrobiology Institute: https://astrobiology.nasa.gov/
Nimmo, F., & Pappalardo, R. T. (2017). "Ocean Worlds in the Outer Solar System". Journal of Geophysical Research: Planets, 122(6), 1348–1369.