На ледяной поверхности Европы, спутника Юпитера, зафиксировано наличие вещества, которое, судя по всему, появилось там совсем недавно – оно практически не подверглось воздействию космического излучения. Планетологи считают, что в отдельных районах вода могла замерзнуть всего несколько дней назад. Это подтверждает предположение о наличии подледного океана внутри спутника.
С момента, когда астрономы впервые наблюдали за поверхностью луны Юпитера Европы, ее привлекательность постоянно возрастает. Она покрыта водяным льдом, под которым ученые давно предполагают существование обширного океана. Следует отметить, что в перечень подобных объектов, вызывающих интерес, входят также спутники Юпитера Ганимед и Каллисто, спутник Сатурна Энцелад, спутник Урана Миранда, спутник Нептуна Тритон и карликовая планета Церера.
На Энцеладе наиболее заметно присутствие воды в жидкой и газообразной формах, выражающееся в выбросах высоких струй. Однако в 2019 году астрономы пришли к выводу, похоже, водяной пар поднимается и над Европой. Недавнее исследование предоставило основания полагать, что на поверхности спутника может происходить выход воды. Планетологи из США, Швеции и Италии проанализировали данные наблюдений спутника, полученные с орбитальной обсерватории «Джеймс Уэбб», и представили результаты в научной статье, доступной на сервере препринтов arXiv.org.
По данным исследований, в космическом пространстве лед нередко встречается в необычной для земных условий форме – аморфной, а не кристаллической. Такая вода замерзает стремительно: молекулы не формируют упорядоченную кристаллическую структуру, а остаются в хаотичном состоянии под воздействием низких температур. Это происходит в условиях космического вакуума и под воздействием радиации.
Аморфный лед отличается от кристаллического способом отражения света, что позволяет их различать. Многолетние исследования выявили, что поверхность Европы в основном состоит из аморфного льда, а ниже, на глубине, находится кристаллический.
В настоящий момент было установлено наличие двух регионов, где преобладает «правильный», кристаллический лед. Речь идет об обширных территориях Тара и Поуис, расположенных в южном полушарии спутника. Эти области отличаются несколько меньшей отражательной способностью и на 10-20 градусов превышают температуру окружающей среды. По мнению исследователей, подобные условия позволяют замерзающей воде образовывать кристаллическую структуру.
Наиболее любопытный факт заключается в том, что Европа находится в пределах радиационного пояса Юпитера. Этот спутник испытывает мощное воздействие заряженных частиц, которые разрушают ледяные кристаллы и в течение примерно 15 земных дней превращают их в аморфное состояние. По оценкам ученых, это может свидетельствовать о том, что вода в районах Тара и Поуис замерзла относительно недавно — всего несколько недель назад. Существует вероятность того, что она постепенно проникает на поверхность непрерывно.
В районах, богатых кристаллическим льдом, также зафиксировано наличие замерзшего углекислого газа, который выделяется своей необычностью – его молекулы содержат редкий изотоп углерода ¹³C. Ученые отмечают, что этот элемент больше нигде на Европе не встречается. Предполагается, что CO₂ может подниматься из глубин луны вместе с водой. Кроме того, существует гипотеза о том, что он образовался в результате разрушения органических соединений.