Według naukowców lód na powierzchni Europy ulega krystalizacji w różnym tempie w zależności od regionu. Ta nierównomierna krystalizacja świadczy o złożonej interakcji między zewnętrznymi czynnikami – takimi jak promieniowanie z magnetosfery Jowisza – a wewnętrznymi procesami geologicznymi zachodzącymi pod powierzchnią księżyca.
Można tutaj zapytać o to, jaką formę może przyjmować lód. O ile na Ziemi lód zazwyczaj przyjmuje uporządkowaną, sześciokątną strukturę krystaliczną, o tyle na Europie sytuacja jest znacznie bardziej skomplikowana. Powierzchnia księżyca jest bezustannie bombardowana przez wysokoenergetyczne cząstki naładowane, co prowadzi do powstawania lodu amorficznego – pozbawionego uporządkowanej struktury. W rezultacie dochodzi do ciągłego przekształcania się lodu amorficznego w krystaliczny i odwrotnie.
Czytaj także: Na Europie coś się dzieje. Jej bieguny zmieniły swoją lokalizację
Aby dokładniej zbadać te procesy, zespół dr. Rauta przeprowadził serię eksperymentów laboratoryjnych w warunkach przypominających te panujące na Europie. Ich celem było określenie tempa, w jakim lód może przechodzić między fazami amorficzną a krystaliczną. Wyniki badań opublikowane w periodyku The Planetary Science Journal, koncentrują się szczególnie na tzw. „obszarach chaosu”, czyli tych obszarach powierzchni Europy, które charakteryzują się poplątanym układem grzbietów, pęknięć i nieregularnych równin. To właśnie tam procesy geologiczne i przemiany lodu są najbardziej dynamiczne.
Dotychczas uważano, że powierzchnia Europy pokryta jest cienką, amorficzną warstwą lodu o grubości zaledwie pół milimetra, pod którą znajduje się „zwykły” lód krystaliczny. Jednak dane z JWST oraz wyniki eksperymentów laboratoryjnych podważają to założenie. W wielu miejscach – w tym w szczególnie interesującym regionie Tara Regio – lód krystaliczny występuje bezpośrednio na powierzchni.
Dr Richard Cartwright z Johns Hopkins University i główny autor badań, podkreśla, że niektóre rejony Europy mogą być wystarczająco porowate i ciepłe, by umożliwić szybką rekrystalizację lodu. Tara Regio, poza wyjątkową aktywnością geologiczną, okazuje się również niezwykle interesująca chemicznie. Zidentyfikowano tam obecność chlorku sodu prawdopodobnie pochodzącej z wnętrza księżyca. Dodatkowo, w tym samym regionie wykryto znaczne ilości dwutlenku węgla (CO₂) oraz nadtlenku wodoru.
Czytaj także: Europa jednak nie sprzyja życiu? Sonda Juno z pesymistycznymi informacjami z okolic Jowisza
Obecność tych związków silnie sugeruje, że materiały z wnętrza Europy przedostają się na jej powierzchnię. Szczególnie interesujące są odkrycia związane z izotopami dwutlenku węgla – poza najczęściej spotykanym CO₂ zawierającym izotop węgla-12, zidentyfikowano również rzadszą formę z izotopem węgla-13 (¹³CO₂). Obecność tej wersji dwutlenku węgla trudno wytłumaczyć jedynie procesami zachodzącymi na powierzchni, co może wskazywać na pochodzenie z głębszych warstw księżyca.
Coraz więcej dowodów przemawia za tym, że pod lodową skorupą Europy – sięgającą miejscami nawet 30 kilometrów – znajduje się globalny ocean w stanie ciekłym. Pęknięcia w powierzchni lodu, zwłaszcza w rejonie Tara Regio, mogą stanowić kanały, przez które materiały z oceanu wydostają się na zewnątrz. To właśnie ten podpowierzchniowy ocean uważany jest za jedno z najbardziej obiecujących miejsc w Układzie Słonecznym, gdzie mogłyby panować warunki sprzyjające powstaniu i utrzymaniu życia.