Ahli astrobiologi di Cornell University telah merancang metode untuk menentukan suhu lautan benda langit yang jauh seperti Enceladus dan Europa dengan mempelajari ketebalan lapisan esnya. Kredit: SciTechDaily.com
Sebuah metode baru yang dikembangkan oleh para ilmuwan Cornell menggunakan ketebalan lapisan es untuk memprediksi suhu lautan di bulan-bulan yang jauh, sehingga menawarkan wawasan baru mengenai potensi kehidupan di dalamnya.
Ahli astrobiologi Universitas Cornell telah menemukan cara baru untuk menentukan suhu lautan di dunia yang jauh berdasarkan ketebalan cangkang esnya, dan secara efektif melakukan oseanografi dari luar angkasa.
Data yang tersedia menunjukkan variasi ketebalan es sudah memungkinkan prediksi untuk lautan bagian atas Enceladus, bulannya Saturnusdan sebuah NASA Survei orbital yang direncanakan oleh misi terhadap lapisan es Europa juga akan berdampak sama pada bulan Jovian yang jauh lebih besar, sehingga memperkuat temuan misi mengenai apakah lapisan tersebut dapat mendukung kehidupan.
Pemompaan Es dan Implikasi Kosmiknya
Para peneliti mengusulkan bahwa proses yang disebut “pemompaan es,” yang mereka amati di bawah lapisan es Antartika, kemungkinan besar membentuk bagian bawah cangkang es Europa dan Enceladus, tetapi juga harus beroperasi di Ganymede dan Titan, bulan-bulan besar Bumi. Jupiter dan Saturnus, masing-masing. Mereka menunjukkan bahwa kisaran suhu di mana es dan lautan berinteraksi – wilayah penting tempat terjadinya pertukaran bahan-bahan untuk kehidupan – dapat dihitung berdasarkan kemiringan lapisan es dan perubahan titik beku air pada tekanan dan salinitas yang berbeda.
“Jika kita bisa mengukur variasi ketebalan lapisan es ini, maka kita bisa mengetahui batasan suhu di lautan, dan tidak ada cara lain yang bisa dilakukan tanpa melakukan pengeboran di dalamnya,” kata Britney Schmidt, profesor astronomi dan peneliti di bidang tersebut. ilmu bumi dan atmosfer. “Ini memberi kita alat lain untuk mencoba mencari tahu cara kerja lautan. Dan pertanyaan besarnya adalah, apakah ada makhluk hidup di sana, atau benarkah?”
Bersama dengan anggota dan mantan anggota Planetary Habitability and Technology Lab, Schmidt adalah salah satu penulis “Ice-Ocean Interactions on Ocean Worlds Influence Ice Shell Topography,” yang diterbitkan di Jurnal Penelitian Geofisika: Planet.
Robot sirip es di bawah es dekat stasiun penelitian McMurdo, dioperasikan oleh Program Antartika AS. Kredit: Rob Robbins USAP
Wawasan Interdisipliner dan Eksplorasi Masa Depan
Pada tahun 2019, dengan menggunakan robot Icefin yang dioperasikan dari jarak jauh, tim Schmidt mengamati es yang terpompa di dalam celah di bawah Ross Ice Shelf di Antartika.
Para peneliti memetakan kisaran potensi ketebalan cangkang, tekanan, dan salinitas untuk dunia laut dengan gravitasi yang bervariasi dan menyimpulkan bahwa pemompaan es akan terjadi dalam skenario yang paling mungkin terjadi, meskipun tidak semuanya. Mereka menemukan bahwa interaksi es-laut di Europa mungkin mirip dengan yang diamati di bawah Lapisan Es Ross – bukti bahwa wilayah tersebut mungkin merupakan wilayah yang paling mirip Bumi di dunia asing, kata Justin Lawrence, peneliti tamu di Cornell Center for Europa. Astrofisika dan Ilmu Planet dan manajer program di Honeybee Robotics.
dimiliki oleh NASA Cassini penyelidikan menghasilkan data yang cukup untuk memprediksi kisaran suhu lautan Enceladus, berdasarkan kemiringan lapisan esnya dari kutub hingga khatulistiwa: minus 1,095 derajat hingga minus 1,272 derajat Celsius. Mengetahui suhu memberikan pemahaman tentang bagaimana panas mengalir melalui lautan dan bagaimana mereka bersirkulasi, sehingga mempengaruhi kelayakan huni.
Para peneliti memperkirakan pemompaan es akan lemah di Enceladus, sebuah bulan kecil (lebar Arizona) dengan topografi yang dramatis, sementara di Europa yang lebih besar – hampir seukuran bulan Bumi – mereka memperkirakan hal itu akan bertindak cepat untuk menghaluskan dan meratakan dasar cangkang es.
Schmidt mengatakan penelitian ini menunjukkan bagaimana penelitian yang menyelidiki perubahan iklim di Bumi juga dapat bermanfaat bagi ilmu pengetahuan planet, yang menjadi alasan NASA mendukung pengembangan Icefin.
“Ada hubungan antara bentuk lapisan es dan suhu di lautan,” kata Schmidt. “Ini adalah cara baru untuk mendapatkan lebih banyak wawasan dari pengukuran cangkang es yang kami harap dapat diperoleh di Europa dan dunia lainnya.”
Referensi: “Interaksi Es-Laut di Dunia Laut Mempengaruhi Topografi Kerang Es” oleh JD Lawrence, BE Schmidt, JJ Buffo, PM Washam, C. Chivers dan S. Miller, 13 Februari 2024, Jurnal Penelitian Geofisika: Planet.
DOI: 10.1029/2023JE008036
Penelitian ini didukung oleh program Future Investigators in NASA Earth and Space Science and Technology (FINESST) dan National Science Foundation.
