Odhad vlastností oceánu na Europě

To, že Jupiterův měsíc Europa pod svou ledovou slupkou hostí oceán vody, je díky jeho povrchové geologii, indukovanému magnetickému poli a gravitačním měřením známo již delší dobu. Ale o vlastnostech tohoto oceánu víme velice málo. Steve Vance a kolektiv z JPL se v nové studii pokusili o výpočet produkce vodíku reakcemi vody s horninovým jádrem a oxidantů jako produktů radiolýzy na povrchu měsíce, odkud by se při recyklaci povrchového materiálu dostávaly do oceánu.

Produkci vodíku odhadli na základě serpentinizace, tj. procesu exotermní reakce vody s horninou, při níž se uvolňuje vodík, popřípadě další redukované produkty. Není důvod se domnívat, že by na Europě nemohla probíhat, existují doklady serpentinizačních reakcí např. z Marsu a uhlíkových chondritů. Vance s kolegy počítali povrch horniny přístupné reakci především díky trhlinám. Usuzovali, že její složení se podobá svrchnímu plášti Země. V současné práci zanedbali řadu procesů ovlivňujících přístupnost hornin (tektoniku na větších škálách, změny propustnosti, rozšiřování či zmenšování pórů v hornině). Serpentinizace by mohla probíhat až do zhruba šestikilometrové hloubky v plášti. Dalším procesem, který může na Europě produkovat vodík, jsou hydrotermální reakce za vyšších teplot. Celková produkce vodíku by měla být 109 až 5 × 1010 molů za rok.

Kyslík vzniká na povrchu Europy z ledu radiačními reakcemi. U množství oxidantů dostávajících se recyklací povrchového ledu do oceánu však panuje značná nejistota; rozsah a rychlost přenosu materiálu závisí na geologických procesech v ledové slupce, kterým stále dostatečně nerozumíme. Nejistota je tedy o řád vyšší než u vodíku (5 × 109 až 4 × 1011 molů za rok), nicméně pokud jsou odhady rámcově správné, může se redoxní prostředí europského oceánu blížit pozemskému. Dalším krokem bude bližší posouzení historického vývoje jeho redox stavu. Ten mohl hrát zásadní roli v dostupnosti prebiotických sloučenin a zdrojů energie z hlediska vzniku života.

Počátkem třicátých let by naše znalosti měla upřesnit evropská sonda JUICE a snad také americká Europa Mission.

Vance S. D. et al.: Geophys. Res. Lett.; DOI: 10.1002/2016GL068547