Jupiterův měsíc Europa už přes dvacet let patří mezi nejslibnější místa sluneční soustavy v hledání mimozemského života, právě díky obřímu oceánu tekuté vody, který se pravděpodobně skrývá pod jeho ledovým povrchem. Nová studie amerického týmu ale zpochybňuje klíčový předpoklad, na kterém stavěly plány budoucích misí, totiž že se voda z tohoto hlubokého oceánu dokáže dostat blízko k povrchu, kde by ji sondy mohly snadněji zachytit.
Vědci už dlouho spekulovali, že voda z hlubokého oceánu Europy prosakuje puklinami v ledové kůře, takzvanými dyky, a vytváří mělčí jezera těsně pod povrchem měsíce. Tyto mělké rezervoáry by podle dosavadních teorií mohly poskytovat dočasný domov pro život a zároveň vysvětlovat některé podivné povrchové útvary, které na Europě pozorujeme. Nová studie týmu vedeného Ludžendrou Ojhou z Rutgersovy univerzity, publikovaná v časopise Nature Astronomy, ale tento příběh podle všeho vyvrací.
Tým podle popisu na serveru Tech Explorist spojil vysoce přesné simulace laminárního i turbulentního proudění tepla a tekutin, aby otestoval, zda voda dokáže vystoupat puklinami dřív, než v nich zcela zamrzne. Výsledky byly podle týmu vystřízlivující, i za nejpříznivějších podmínek, kdy vědci zcela zanedbali konvekční tepelné ztráty, bylo množství vody schopné takto vystoupat nedostatečné na to, aby vysvětlilo domnělé povrchové útvary Europy.
Ojha, docent na katedře věd o Zemi a planetách na Rutgersově univerzitě, svůj výzkumný záměr popsal podle tiskové zprávy univerzity slovy, že chtěli vyřešit záhadu, zda je tato cesta vůbec fyzicky možná, tedy zda dokáže tekutá voda z hlubokého oceánu Europy vystoupat směrem k povrchu, aniž by cestou úplně zamrzla. Klíčovým prvkem, který podle jeho slov předchozí modely často opomíjely, byla turbulence, tedy chaotické proudění tekutiny. Starší modely obvykle počítaly s tím, že voda stoupá puklinami relativně spořádaně a plynule.
Nové simulace ale podle serveru Sci.News ukázaly, že voda by se puklinami pohybovala turbulentně, tedy by vířila a narážela do studených stěn trhliny, čímž by rychle ztrácela teplo. Podle podrobnějšího technického rozboru zveřejněného serverem Tech Times by se voda stoupající puklinou pohybovala rychlostí zhruba pět až dvacet metrů za sekundu chaotickým, vířivým způsobem, což je zásadní odklon od dřívějších, klidnějších modelů proudění.
Zohlednění turbulence podle týmu tato omezení ještě zesílilo. Turbulentní proudění urychlovalo ochlazování, podporovalo vznik takzvaného frazilového ledu, tedy jemných ledových krystalků vznikajících přímo v proudící vodě, a rychleji tak ucpávalo samotné pukliny. Jinými slovy, cesta z hlubokého oceánu Europy k jejímu povrchu je podle nových výsledků mnohem omezenější, než se dosud předpokládalo.
Praktické důsledky tohoto zjištění jsou podle vědců zásadní zejména pro budoucí vesmírné mise. Server ScienceDaily upozorňuje, že právě k Jupiteru už od října 2024 míří sonda NASA Europa Clipper, která má dorazit v dubnu 2030 a nese na palubě radar pronikající ledem, speciálně navržený k vyhledávání mělkých vodních kapes pod povrchem Europy. Tyto kapsy byly dosud považovány za jakási přístupná okna do hlubokého oceánu měsíce.
Nová studie ale tento předpoklad podle serveru Phys.org zpochybňuje. Pokud mělké zásoby kapalné vody na Europě skutečně existují, mohou mít podle výsledků úplně jiný původ, než v co vědci doufali, mohou totiž vznikat lokálním ohřevem a táním přímo uvnitř ledové kůry, nikoli přímým výstupem z hlubokého oceánu. Ojha to shrnul slovy, že jejich práce naznačuje, že ledová kůra Europy může být mnohem silnější bariérou mezi oceánem a povrchem, než se dosud předpokládalo, což by mělo budoucím misím pomoci lépe interpretovat to, co najdou, a lépe zacílit hledání známek obyvatelnosti.
Tento posun má i hlubší důsledek pro samotnou strategii hledání mimozemského života. Pokud jsou mělké vodní rezervoáry chemicky odlišné od hlubokého oceánu, mohou budoucí mise sbírající vzorky právě z těchto mělkých kapes minout skutečnou geochemickou stopu hlubokého oceánu Europy, který zůstává hlavním kandidátem na obyvatelné prostředí. Hledání života tak podle autorů studie musí počítat s tím, že potenciální stanoviště blízko povrchu mohou být chemicky zcela odlišná od toho, co se skrývá v hlubinách pod ledem, a mělké vodní kapsy tak nejsou dveřmi do oceánu, jak se dosud doufalo, ale spíš samostatnou, oddělenou záhadou, kterou bude třeba prozkoumat zvlášť.