Ученые обнаружили признаки активности подледникового океана на Европе

Новости МирТесен

Поверхность Европы, спутника Юпитера, демонстрирует признаки активности. С помощью телескопа «Джеймс Уэбб» ученые-планетологи зафиксировали стремительные процессы образования, разрушения и перекристаллизации водяного льда на ее ледяной поверхности.

Европа, один из спутников газового гиганта, в основном состоит из силикатных пород. Ледяная поверхность этого спутника считается одной из самых ровных в Солнечной системе: на ней мало кратеров, хотя и присутствует множество трещин и хаотических структур. Исследователи полагают, что под многокилометровым слоем льда может находиться океан, обладающий потенциально подходящими для жизни условиями, благодаря приливным силам (взаимодействие с гравитационным полем Юпитера вызывает деформацию спутника и приводит к нагреву его внутренних слоев.

Несмотря на то, что ранее считалось, что ледяная поверхность Европы остается неизменной, данные, полученные с помощью инфракрасного спектрометра NIRSpec, установленного на космическом телескопе «Уэбб», свидетельствуют об обратном: лед на этом спутнике не просто сохраняется на протяжении столетий, но и подвергается процессу формирования, разрушения и повторной кристаллизации. Результаты научной работы опубликованы в журнале The Planetary Science Journal.

Специалисты из исследовательского коллектива под руководством Ричарда Картрайта (Richard J. Cartwright) из Университета Джонса Хопкинса (США) зарегистрировали спектральную характеристику на длине волны 3,1 микрометра, свидетельствующую о наличии кристаллического льда — данный феномен часто называют пик Френеля (Подобные спектральные характеристики ранее фиксировались при изучении объектов пояса Койпера и в кольцах Сатурна.

Согласно результатам анализа данных, на южном полушарии Европы на небольшой глубине находятся чистые кристаллы водяного льда, в основном в районах Тара-Регио и Повис-Регио. Тара-Регио – это геологически молодая область, покрытая льдом, а на поверхности Повис-Регио наблюдается повышенное содержание углекислого газа. Учитывая, что мощное излучение Юпитера быстро разрушает кристаллический лед, его существование, вероятно, обусловлено внутренним источником тепла. Только в этом случае верхний слой может оттаять и перекристаллизоваться менее чем за 15 дней.

По мнению планетологов, под этой поверхностью может находиться океан, достигающий глубины в 30 километров. Присутствие на поверхности соединений, таких как хлорид натрия (NaCl), пероксид водорода (H₂O₂) и углекислый газ, обогащенный изотопом углерода-13 ​​(¹³CO₂), указывает на это. Это крайне нестабильное вещество не может долго существовать на поверхности без постоянного поступления из внутренних слоев.

Для проверки выдвинутой гипотезы ученые провели ряд лабораторных исследований, имитировали условия, существующие на Европе, и проанализировали процессы замерзания воды на этом спутнике. Полученные данные продемонстрировали, что под воздействием ионизирующего излучения обычный кристаллический лед стремительно разрушается, трансформируясь в аморфную субстанцию. Однако, наличие кристаллического льда в некоторых областях свидетельствует о постоянном поступлении тепла из недр.

К тому же, в районах с рассеянным и повторно образовавшимся льдом зафиксированы повышенные концентрации углекислого газа, солей и, вероятно, органических соединений. Учитывая невозможность объяснения такого состава с помощью внешних факторов или метеоритной пыли, исследователи считают, что он указывает не только на геологическую активность Европы, но и на возможность существования обитаемого подповерхностного океана.

Миссия NASA Europa Clipper, запланированная на 2030 год, предоставит окончательные данные для подтверждения гипотез о Европе. Naked Science расскажет, каким образом этот космический аппарат проведет исследование ледяного спутника Юпитера рассказывал ранее.