Nowe modele geologiczne wskazują na mechanizm transportu substancji odżywczych do oceanu Europy

Publikacja naukowa datowana na początek 2026 roku przedstawiła nowatorski model teoretyczny, który rzuca nowe światło na procesy zachodzące na Europie, lodowym księżycu Jowisza. Zespół badawczy z Washington State University oraz Virginia Tech sformułował hipotezę dotyczącą mechanizmu, dzięki któremu kluczowe dla życia składniki chemiczne mogą przedostawać się z powierzchni globu do jego głębokiego, podlodowego oceanu. To odkrycie jest niezwykle istotne, ponieważ proponuje rozwiązanie problemu braku światła słonecznego, co w normalnych warunkach uniemożliwia fotosyntezę pod grubą warstwą lodu, stanowiąc barierę dla rozwoju biosfery.

Kluczowy element zaproponowanego mechanizmu opiera się na zaawansowanym modelowaniu procesów fizycznych, które wykazują uderzające podobieństwo do ziemskiego zjawiska delaminacji, czyli rozwarstwiania się skorupy planetarnej. Naukowcy wysunęli przypuszczenie, że lodowa powłoka Europy nie charakteryzuje się jednolitą strukturą. Według ich analiz, fragmenty lodu silnie nasycone solami stają się znacznie gęstsze, a jednocześnie słabsze pod względem mechanicznym w porównaniu do otaczających je obszarów czystego lodu wodnego. Te dociążone solą formacje mogą tracić stabilność, oddzielać się od zewnętrznej warstwy i powoli tonąć w lodowym płaszczu, aż do momentu dotarcia do granicy z ciekłą wodą. Proces ten umożliwia efektywny transport utleniaczy, które powstają na powierzchni księżyca w wyniku oddziaływania intensywnego promieniowania Jowisza, bezpośrednio w głąb oceanicznych otchłani.

Przeprowadzone symulacje komputerowe dowiodły, że w określonych warunkach fizycznych, szczególnie przy uwzględnieniu osłabionej struktury lodowej skorupy, proces opadania tych mas może zająć stosunkowo krótki czas w skali geologicznej, wynoszący około 30 000 lat. W przypadku scenariuszy bardziej konserwatywnych, proces ten może trwać od 1 do 10 milionów lat. Głównym autorem tej przełomowej pracy badawczej jest Austin Green, pracownik naukowy ze stopniem doktora z Virginia Tech, natomiast współautorką jest Katherine Cooper, profesor nadzwyczajna geofizyki na Washington State University. Zaproponowany przez nich mechanizm, czerpiący z analogii do procesów zachodzących na Ziemi, znacząco poprawia prognozy dotyczące możliwości istnienia życia pozaziemskiego w oceanie Europy. Szacuje się, że objętość tego wodnego zbiornika jest dwukrotnie większa niż łączna objętość wszystkich oceanów znajdujących się na naszej planecie.

To teoretyczne odkrycie zyskuje na znaczeniu w obliczu trwającej misji NASA o nazwie Europa Clipper, która rozpoczęła się 14 października 2024 roku. Sonda kosmiczna, która 1 marca 2025 roku pomyślnie wykonała manewr asysty grawitacyjnej w pobliżu Marsa, ma dotrzeć do systemu Jowisza w kwietniu 2030 roku. Jej głównym zadaniem będzie przeprowadzenie szczegółowych badań struktury lodowej skorupy księżyca. Wcześniejsze dane, w tym te uzyskane podczas bliskiego przelotu sondy Juno w dniu 29 września 2022 roku, potwierdziły, że Europa jest globem aktywnym geologicznie, choć dotychczasowe dowody wskazywały głównie na ruchy o charakterze poziomym. Nowy model pionowego opadania soli nie jest uzależniony od istnienia drobnych porów w lodzie, które wcześniej sugerowano na podstawie danych z misji Juno. Oferuje on znacznie bardziej stabilną i wielkoskalową drogę dla chemicznego zasilania oceanu, co jest możliwe nawet przy założeniu istnienia bardzo grubej warstwy lodu.

Zrozumienie dynamiki transportu materii między powierzchnią a wnętrzem Europy stanowi jeden z najważniejszych celów współczesnej astrobiologii. Jeśli model opracowany przez Greena i Cooper zostanie potwierdzony przez przyszłe obserwacje bezpośrednie, może to oznaczać, że ocean Europy jest środowiskiem znacznie bardziej dynamicznym i bogatym w energię chemiczną, niż wcześniej zakładano. Takie warunki stwarzają realne szanse na podtrzymanie procesów metabolicznych organizmów żywych, co czyni ten lodowy księżyc jednym z najbardziej obiecujących miejsc w Układzie Słonecznym w poszukiwaniu życia poza Ziemią. Dane, które Europa Clipper zacznie przesyłać po 2030 roku, będą kluczowe dla weryfikacji tych śmiałych założeń teoretycznych.