エウロパの内部は海底火山に燃料を供給するのに十分な高温になる可能性がある

木星の衛星エウロパは隣のイオと同じように木星の重力で変形して氷の地表の下に溶けた海水が大量に存在すると考えられています。海底火山から熱と物質が海水に供給されている？エウロパクリッパーがリモートセンシングで内部構造やエネルギー収支を調べる。以下、機械翻訳。
エウロパの内部は海底火山に燃料を供給するのに十分な高温になる可能性がある
NASAのエウロパ・クリッパーのアーティストコンセプト
2020 年 12 月に更新されたこの図は、NASA の探査機エウロパ クリッパーを示しています。このミッションは、2024 年の打ち上げを目標としており、木星の衛星エウロパとその内海が生命に適した条件を備えているかどうかを調査します。
クレジット: NASA/JPL-Caltech
木星の衛星エウロパには、広大な地球規模の海を覆う氷の地殻があります。その下にある岩石層は、溶けるほど高温になり、海底火山につながる可能性があります。
新しい研究とコンピューター モデリングは、火山活動が木星の衛星エウロパの海底で最近発生した可能性があることを示しており、現在も起きている可能性があります。2024 年の打ち上げを目標とするNASA の次のエウロパ クリッパーミッションは、氷の衛星に急降下し、最近の発見に光を当てる可能性のある測定値を収集します。
科学者たちは、エウロパが氷の地殻と岩だらけの内部の間に巨大な海を抱えているという強力な証拠を持っています。新しい研究は、衛星がこの岩石層を部分的に溶かすのに十分な内部熱を持っている可能性があることを示しています。このプロセスは、海底の火山に栄養を与える可能性があります。この内部熱がどのように生成され、伝達されるかについての最近の 3D モデリングは、この内部加熱が衛星に与える影響のこれまでで最も詳細かつ徹底的な調査です。

エウロパの詳細:

前代未聞の科学への道
エウロパの岩のマントルが溶けるほど熱くなる鍵は、木星が衛星に及ぼす巨大な引力にあります。エウロパが巨大ガス惑星の周りを回転すると、氷のような衛星の内部が曲がります。曲がることでエネルギーが衛星の内部に流れ込み、それが熱として漏れ出します (クリップを繰り返し曲げることで熱が発生することを考えてください)。衛星の内部が曲がるほど、より多くの熱が発生します。
Geophysical Research Letters に最近発表されたこの研究は、木星の重力によってエウロパの岩の部分がどのように曲がって熱を加えるかを詳細にモデル化しています。これは、熱がどこで分散し、どのように岩の多いマントルを溶かし、海底に火山ができる可能性を高めるかを示しています。
エウロパの火山活動は、何十年にもわたって憶測の話題となっています。それに比べて、木星の衛星 イオ は明らかに火山です。そこにある何百もの火山が溶岩の噴水を噴出し、火山ガスと塵を最大 400 キロメートル の高さまで噴出します。これは、木星の引力によって引き起こされる同じ種類の内部加熱による活動です。しかし、エウロパはイオがそのホスト惑星から離れているため、科学者たちは、氷の表面の下でも同様の影響があるかどうか疑問に思っています。

氷の地殻の下の海と直接接触する岩のマントルに囲まれた鉄のコアを示す木星の衛星エウロパのイラスト
科学者の発見は、木星の衛星エウロパの内部は、氷の地殻の下の海と直接接触する岩のマントルに囲まれた鉄のコアで構成されている可能性があることを示唆しています。新しい研究は、内部熱が海底の火山にどのように燃料を供給するかをモデル化しています。
クレジット: NASA/JPL-Caltech/Michael Carroll
チェコ共和国のカレル大学のマリー・ビーフンコヴァ氏が率いる著者らは、さらに、火山活動はエウロパの極、つまり最も熱が発生する緯度の近くで発生する可能性が最も高いと予測しました。彼らはまた、火山活動が時間とともにどのように進化したかについても調べました。長寿命のエネルギー源は、潜在的な生命が発達するより多くの機会を提供します。
海底火山が存在する場合、地球の海底で生命に燃料を供給しているような熱水システムに力を供給する可能性があります。地球上では、海水が熱いマグマと接触すると、その相互作用によって化学エネルギーが発生します。そして、太陽光ではなく、これらの熱水システムからの化学エネルギーが、私たちの海の奥深くで生命を維持するのに役立っています。エウロパの海底での火山活動は、エウロパの海の潜在的な居住環境をサポートする 1 つの方法です。
「私たちの調査結果は、エウロパの地下の海が生命の出現に適した環境であるかもしれないという追加の証拠を提供します」とBěhounkováは言いました。「エウロパは、数十億年にわたって火山活動を維持した可能性のあるまれな惑星体の 1 つであり、おそらく地球外で唯一、大規模な貯水池と長寿命のエネルギー源を持っている惑星体です。」

直接観察
NASA の科学者たちは、2030 年にエウロパ クリッパーが目標に到達したときに、新しい予測をテストする機会を得るでしょう。探査機は木星の周りを周回し、衛星の地図を作成してその組成を調査するために、エウロパの数十回の接近飛行を行います。探査機は、収集した科学データの中で、表面を詳細に調査し、衛星の薄い大気をサンプリングします。
表面と大気の観測により、科学者は、氷の地殻に水が浸透した場合、衛星の内部海についてさらに学ぶ機会が与えられます。科学者たちは、海と地殻の間で物質が交換されると、表面に海水の痕跡が残ると考えています。彼らはまた、海底から来る物質を含む可能性のある放出された粒子とともに、交換がガスを放出し、場合によっては水蒸気のプルームを放出する可能性があると考えています。
エウロパ クリッパーが衛星の重力と磁場を測定しているため、これらの地域、特に極に向かっての異常は、新しい研究によって予測された火山活動を確認するのに役立つ可能性があります。
南カリフォルニアにあるNASAのジェット推進研究所のエウロパクリッパープロジェクトサイエンティスト、ロバートパパラルドは、次のように述べています。「エウロパ・クリッパーの計画された重力と組成測定でこれをテストできるかもしれません。これはエキサイティングな見通しです。」

ミッションの詳細

エウロパ クリッパーなどのミッションは、宇宙生物学の分野、つまり、私たちが知っている生命を宿す可能性のある遠い世界の変数と条件に関する学際的な研究に貢献しています。エウロパ クリッパーは生命検出ミッションではありませんが、エウロパの詳細な偵察を行い、氷の衛星とその地下の海に生命を維持する能力があるかどうかを調査します。エウロパの居住性を理解することは、科学者が地球上で生命がどのように発達したか、そして地球外で生命を見つける可能性をよりよく理解するのに役立ちます。
カリフォルニア州パサデナの Caltech によって管理されている JPL は、ワシントンにある機関の Science Mission Directorate のために、メリーランド州の Johns Hopkins Applied Physics Lab (APL) と協力して、Europa Clipper ミッションの開発を主導しています。アラバマ州ハンツビルにある NASA のマーシャル宇宙飛行センターの惑星ミッション プログラム オフィスは、エウロパ クリッパー ミッションのプログラム管理を行っています。
エウロパとエウロパ クリッパーの詳細については、こちらをご覧ください。

https://europa.nasa.gov


最終更新日: 2021 年 5 月 26 日
タグ: エウロパ (衛星)　 ,エウロパ＿クリッパー　,ジェット推進研究所　太陽系