Jak wynika z ustaleń zaprezentowanych na łamach Proceedings of the National Academy of Sciences, nowy lód może powstawać wyłącznie w obecności wysokiego ciśnienia oraz niskich temperatur. Jednocześnie pozostaje on stabilny, gdy ciśnienie spada. Kiedy parametry ciśnienia i temperatury zostały ustawione do wartości niespotykanych naturalnie na Ziemi, atomy w słonej wodzie ułożyły się w nigdy wcześniej niezidentyfikowane struktury.
Czytaj też: Ziemia ma zaskakujący i natychmiastowy wpływ na przylatujące do nas meteoryty
Ich cechą wyróżniającą było to, że znajdowało się w nich więcej cząsteczek wody aniżeli soli. Tego typu wniosek może być kluczowy w kontekście prób zrozumienia, dlaczego powierzchnia Europa wydaje się bogatsza w wodę niż sugerowałyby przewidywania. Księżyc ten jest jednym z wielu naturalnych satelitów Jowisza – najmasywniejszej planety Układu Słonecznego – i zwrócił uwagę świata nauki ze względu na potencjał w kontekście poszukiwania życia pozaziemskiego.
Sól i woda mogą się ze sobą łączyć, tworząc roztwór słonej wody. Ze względu na obecność soli temperatura zamarzania roztworu spada, ale przy odpowiednio niskich temperaturach może dojść do przekształcenia cieczy w lód. Kiedy tak się dzieje, cząsteczki układają się w strukturę zwaną hydratem. W warunkach naturalnych taka struktura ma konfigurację, w której jedna cząsteczka soli przypada na dwie cząsteczki wody.
Lód pokrywający Europę i Ganimedesa mógłby mieć niespotykaną do tej pory strukturę
Eksperymenty prowadzone w warunkach laboratoryjnych wykazały natomiast, jak bardzo mogą różnić się struktury występujące na obiektach takich jak Europa czy Ganimedes. W ich przypadku tamtejsze hydraty mogłyby całkowicie się różnić. W przypadku jednego mówimy bowiem o stosunku 1 cząsteczki soli na 13 cząsteczek wody, a drugiego – 1 na 17.
Jak się okazało, drugi wariant był wysoce stabilny nawet przy zmiennych parametrach ciśnienia i temperaturze dochodzącej do około -50 stopni Celsjusza. Naukowcy chcieliby teraz tworzyć kolejne pokłady słonego lodu, aby zebrać więcej informacji na jego temat. Następnie powinna pojawić się możliwość porównania uzyskanych sygnatur chemicznych z tym, co udało się wykryć na księżycach Jowisza.
Czytaj też: Pierścienie Saturna dziwnie się zachowują. Uwiecznił to teleskop Hubble’a
Ze względu na fakt, iż hydrat zawierający 17 cząsteczek wody na 1 cząsteczkę soli utrzymywał swoją stabilność aż do temperatury wynoszącej -50 stopni Celsjusza, istnieje szansa, że podobne struktury można byłoby znaleźć na przykład w obrębie Antarktydy. Czyżby oddalone o miliony kilometrów obiekty były bardziej podobne do naszej planety, niż moglibyśmy przypuszczać? Trudno udzielić odpowiedzi na to pytanie. Pewne jest natomiast coś innego: badania nad lodowymi księżycami Jowisza stają się coraz ciekawsze. Szczególnie w kontekście przypuszczeń na temat hipotetycznego życia, które miałoby się ukrywać w tamtejszych oceanach.