Wetenschappers hebben het sterke vermoeden dat er onder de ijskorst van de Jupitermaan Europa een oceaan van zout water schuilgaat.
Nieuwe computermodellen van een team onder leiding van Hamish Hay van de Universiteit van Oxford (VK) suggereren dat dit water de ijskap in feite voortduwt, waardoor de rotatie van de ijskorst afwisselend kan versnellen en vertragen.
Een belangrijk aspect van het nieuwe onderzoek is de berekening van de stromingsweerstand, de horizontale kracht die de oceaan op het bovenliggende ijs uitoefent.
Het onderzoek laat zien hoe deze kracht ook een deel van de scheuren en richels op het oppervlak van Europa kan verklaren.
Ze zouden het gevolg zijn van het langzaam uitrekken en breken van de ijskap onder invloed van de oceaanstromingen.
De hoop bestaat dat het begin volgend decennium zal lukken om aan de hand van gegevens van NASA’s komende Europa Clipper-missie te bepalen hoe snel de ijskap van Europa roteert. Door opnamen van de nieuwe ruimtesonde te vergelijken met die van zijn voorgangers Galileo en Voyager, zullen wetenschappers kunnen vaststellen of details op het oppervlak van de Jupitermaan mettertijd zijn verschoven.
Planeetwetenschappers debatteren al tientallen jaren over de vraag of de ijskap van Europa sneller draait dan het diepe binnenste.
Maar de oorzaak daarvan wordt doorgaans niet gezocht bij de beweging van de onderliggende oceaan, maar bij de kracht die de planeet Jupiter op de ijsmaan uitoefent.
Dat ook het gedrag van de oceaancirculatie de beweging van de ijskorst zou kunnen beïnvloeden, en zelfs scheuren en ribbels op het oppervlak van Europa kan veroorzaken, komt als een verrassing.
Met behulp van technieken die zijn ontwikkeld om de oceanen van de aarde te onderzoeken, hebben de wetenschappers supercomputers ingezet om grootschalige modellen van Europa’s oceaan te maken.
Ze onderzochten hoe het water circuleert en hoe deze beweging wordt beïnvloed door opwarming en afkoeling.
Aangenomen wordt dat Europa’s inwendige oceaan van onderaf wordt verwarmd door radioactieve vervalprocessen en door de energie die door getijdenkrachten wordt opgewekt in de rotskern van deze maan.
Net als water dat wordt opgewarmd in een pan op het fornuis, stijgt het warme water van Europa naar de bovenkant van de oceaan.
In de simulaties verliep deze circulatie aanvankelijk verticaal, maar door de rotatie van de maan als geheel ging het stromende water in meer horizontale richtingen – van oost naar west en van west naar oost – stromen.
Door stromingsweerstand in hun simulaties op te nemen, stelden de onderzoekers vast dat als de stromingen maar sterk genoeg zijn, er voldoende kracht op het bovenliggende ijs wordt uitgeoefend om de rotatie van de ijskorst te vertragen of te versnellen.
Omdat de hoeveelheid interne warmte die wordt opgewekt mettertijd kan variëren, zal de ijskorst daardoor het ene moment sneller bewegen dan het andere.
Europa Clipper wordt in 2024 gelanceerd en zal in 2030 in een omloopbaan om Jupiter worden gebracht.
De ruimtesonde zal ongeveer vijftig keer langs Europa vliegen en met zijn geavanceerde meetinstrumenten informatie verzamelen over het inwendige van deze maan. Het hoofddoel van de missie is om vast te stellen of de omstandigheden in de oceaan van deze Jupitermaan geschikt kunnen zijn voor leven. (EE)
(Image Credit: NASA/JPL-Caltech/SETI Institute)
