Een bekend ingrediënt heeft zich in het volle zicht verstopt op het oppervlak van Jupiters maan Europa. Met behulp van een spectrale analyse van zichtbaar licht, planetaire wetenschappers van Caltech en het Jet Propulsion Laboratory, die Caltech beheert voor NASA, hebben ontdekt dat de gele kleur die zichtbaar is op delen van het oppervlak van Europa eigenlijk natriumchloride is, een verbinding die op aarde bekend staat als tafelzout, dat ook het hoofdbestanddeel van zeezout is.

De ontdekking suggereert dat de zoute ondergrondse oceaan van Europa chemisch meer lijkt op de oceanen van de aarde dan eerder werd gedacht, decennia van veronderstellingen over de samenstelling van die wateren uitdagen en ze potentieel een stuk interessanter maken voor studie. De bevinding werd gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang op 12 juni.

Door flyby's van de ruimtevaartuigen Voyager en Galileo zijn wetenschappers tot de conclusie gekomen dat Europa is bedekt met een laag zout, vloeibaar water dat is omhuld door een ijzige schil. Galileo droeg een infraroodspectrometer, een instrument dat wetenschappers gebruiken om de samenstelling van het oppervlak dat ze onderzoeken te onderzoeken. Galileo's spectrometer vond waterijs en een stof die leek op magnesiumsulfaatzouten, zoals Epsom-zouten, die in badkuipen worden gebruikt. Aangezien de ijzige schil geologisch jong is en overvloedig bewijs bevat van geologische activiteit in het verleden, men vermoedde dat alle zouten die op het oppervlak aanwezig zijn, afkomstig kunnen zijn van de oceaan beneden. Als zodanig, wetenschappers vermoeden al lang een oceaansamenstelling die rijk is aan sulfaatzouten.

Dat veranderde allemaal toen het nieuw was, Hogere spectrale resolutiegegevens van het W.M. Keck Observatorium op Maunakea suggereerden dat de wetenschappers geen magnesiumsulfaten op Europa zagen. De meeste van de eerder overwogen sulfaatzouten bezitten in feite verschillende absorpties die zichtbaar hadden moeten zijn in de hoogwaardigere Keck-gegevens. Echter, de spectra van gebieden die naar verwachting de interne samenstelling zouden weerspiegelen, misten een van de karakteristieke sulfaatabsorpties.

"We dachten dat we natriumchloriden zouden zien, maar ze zijn in wezen zonder kenmerken in een infraroodspectrum, " zegt Mike Bruin, de Richard en Barbara Rosenberg Professor of Planetary Astronomy aan Caltech en co-auteur van de wetenschappelijke vooruitgang papier.

Echter, Kevin Hand van JPL had oceaanzouten bestraald in een laboratorium onder Europa-achtige omstandigheden en ontdekte dat er verschillende nieuwe en onderscheidende kenmerken ontstaan ​​na bestraling, maar in het zichtbare deel van het spectrum. Hij ontdekte dat de zouten zo van kleur veranderden dat ze konden worden geïdentificeerd met een analyse van het zichtbare spectrum. Natriumchloride, bijvoorbeeld, kreeg een gele tint vergelijkbaar met die zichtbaar in een geologisch jong gebied van Europa dat bekend staat als Tara Regio.

"Natriumchloride lijkt een beetje op onzichtbare inkt op het oppervlak van Europa. Vóór de bestraling, je kunt niet zeggen dat het er is, maar na bestraling, de kleur springt er meteen uit, " zegt Hand, wetenschapper bij JPL en co-auteur van de wetenschappelijke vooruitgang papier.

"Niemand heeft eerder zichtbare golflengtespectra van Europa genomen die dit soort ruimtelijke en spectrale resolutie hadden. Het Galileo-ruimtevaartuig had geen zichtbare spectrometer. Het had alleen een nabij-infraroodspectrometer, " zegt Caltech-afstudeerstudent Samantha Trumbo, de hoofdauteur van het artikel.

"Mensen hebben traditioneel aangenomen dat alle interessante spectroscopie zich in het infrarood op planetaire oppervlakken bevindt, want daar hebben de meeste moleculen waar wetenschappers naar op zoek zijn hun fundamentele kenmerken, ' zegt Bruin.

Door goed te kijken met de Hubble-ruimtetelescoop, Brown en Trumbo waren in staat om een ​​duidelijke absorptie in het zichtbare spectrum te identificeren bij 450 nanometer, die precies overeenkwam met het bestraalde zout, wat bevestigt dat de gele kleur van Tara Regio de aanwezigheid van bestraald natriumchloride op het oppervlak weerspiegelde.

"We hebben de afgelopen 20 jaar de capaciteit gehad om deze analyse uit te voeren met de Hubble-ruimtetelescoop, ' zegt Brown. 'Het is gewoon dat niemand eraan dacht om te kijken.'

Hoewel de bevinding niet garandeert dat dit natriumchloride is afgeleid van de ondergrondse oceaan (dit kan, in feite, gewoon het bewijs zijn van verschillende soorten materialen gestratificeerd in de ijzige schil van de maan), de auteurs van het onderzoek stellen voor dat het een herevaluatie van de geochemie van Europa rechtvaardigt.

"Magnesiumsulfaat zou gewoon in de oceaan zijn uitgeloogd van rotsen op de oceaanbodem, maar natriumchloride kan erop wijzen dat de oceaanbodem hydrothermisch actief is, "zegt Trumbo. "Dat zou betekenen dat Europa een geologisch interessanter planetair lichaam is dan eerder werd aangenomen."

De studie is getiteld "Natriumchloride op het oppervlak van Europa."