Research press release

惑星科学:エウロパの氷殻の下に水深の浅い液体の水域が存在している可能性

Nature Communications

Planetary science: Potential for shallow liquid water on Europa

グリーンランド氷床のデータに基づいた研究から、木星の衛星エウロパに水深の浅い液体の水域が存在する可能性が示唆されたことを報告する論文が、Nature Communications に掲載される。今回の知見は、エウロパの形成に至る地球物理学的過程を解明するためのさらなる手掛かりとなるかもしれない。

エウロパについては、宇宙探査機(ボイジャー、ガリレオ)による観測が行われている。これらの観測ミッションで収集されたデータは、モデル化研究の結果と相まって、厚さ20~30キロメートルの氷殻の下に液体の水の海洋が存在する可能性を示唆している。氷殻の構造とその進化を解明することは、エウロパの地球物理学的過程を理解する上で重要である。

今回、Riley Culbergたちは、エウロパ上の多くの地域で見られ、長さ数百キロメートルに及ぶものもある二重山稜(ほぼ対称な2つの尾根の間に浅い谷のある地形)という表面地形を調べた。Culbergたちは、エウロパの二重山稜と同じ形状の二重山稜をグリーンランド北西部の氷床で確認し、地表高度データとレーダー測深データを用いてグリーンランドの二重山稜の形成過程を調べ、氷床内部にある水深の浅い水域の岩床の再凍結、加圧、破壊が引き続き起こって、二重山稜が形成されたことを示した。Culbergたちは、この過程によってエウロパの二重山稜が形成されたのであれば、エウロパの氷殻の下に水深の浅い液体の水域が存在していることを示している可能性があるという見解を示している。

Culbergたちは、今回の研究から、エウロパの表面地形の形成に関しては、水深の浅い水域が関係する過程がこれまで考えられていた以上に支配的な役割を果たしていた可能性が示唆されたと結論付けている。

Shallow liquid water may be present on Jupiter’s moon Europa suggests a study, based on data from the Greenland ice sheet, published in Nature Communications. The findings could provide further insights into the geophysical processes that formed the moon.

Jupiter’s moon Europa has been visited by the Voyager and Galileo spacecrafts. Data collected on these missions, in addition to modelling, have suggested the potential presence of a liquid water ocean beneath a 20–30km thick ice shell. Understanding the structure of the ice shell and how it evolved is important for our understanding of the geophysical processes of Europa.

Riley Culberg and colleagues investigated a surface landform called double ridges (nearly symmetrical ridge pairs, flanking a shallow trough), which can be hundreds of kilometres in length and occur across every sector of Europa. The authors identified a similar double ridge in the ice sheet in northwest Greenland with the same geometry as those on Europa. To explore the formation of the ridge in Greenland, they used surface elevation and radar sounding data and indicate it was formed through a succession of refreezing, pressurization and fracture of a shallow water sill within the ice sheet. The authors suggest that if this process is also responsible for the formation of double ridges on Europa it may indicate that shallow liquid water is present in the moon’s ice shell.

The authors conclude that their findings indicate that shallow water processes may have been more dominant in shaping Europa’s surface morphology than previously thought.

doi: 10.1038/s41467-022-29458-3

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