В ходе экспериментальных исследований ученые определили способ выявления признаков недавнего выхода воды на ледяной покров спутника Юпитера, Европы: при быстром замерзании в ней должен образовываться минерал, аналогичный тому, что обнаруживается в соленых озерах на Земле.
С первого взгляда кажется невероятным, что небесное тело, вращающееся вокруг далекого Юпитера и меньшее Луны, может содержать хоть немного воды в жидком состоянии. Однако именно такое предположение существует и с течением времени только подтверждается в отношении Европы – одного из четырех спутников, открытых Галилео Галилеем. Поверхность Европы полностью покрыта водяным льдом, что подтверждается анализом спектра отраженного от нее света.
Согласно результатам оценки, основанной на сопоставлении размеров и массы Луны, вода в какой-либо форме покрывает Европу слоем толщиной около 100 километров. Ряд внешних признаков и наблюдаемых явлений позволяют предположить, что эта вода не заморожена насквозь. В частности, характерное расположение трещин на поверхности Луны рассматривается как потенциальный признак напряжения, вызванного несогласованным движением ледяной «оболочки» и находящейся внутри нее субстанции. Иными словами, можно предположить, что лед находится в плавучем состоянии.
Аппарат «Галилео», функционировавший в системе Юпитера в период с 1995 по 2003 год, зарегистрировал данные, свидетельствующие о том, что внутри магнитосферы газового гиганта, вокруг Европы возникает индуцированное магнитное поле, и это означает наличие внутри спутника вещества, которое хорошо проводит электричество. Таким веществом вполне может оказаться соленая вода. Стоит отметить, что соль прослеживается на поверхности Европы.
Для достижения предполагаемого океана необходимо преодолеть значительное препятствие – ледяной слой. По оценкам, его толщина может составлять несколько десятков километров. Пока инженеры разрабатывают методы бурения или «проплавления» льда, планетологи изучают признаки, указывающие на возможное появление воды на поверхности Европы.
Следует отметить, что в 2019 году на борту спутника действительно зафиксировать возможные выбросы водяного пара, но сохраняются некоторые сомнения в их происхождении: не вполне исключено, что это лишь результат сублимации поверхностного льда, то есть его перехода в газообразное состояние. Так происходит, когда нет достаточного атмосферного давления.
Согласно недавней публикации, исследователи из Университета Берна (Швейцария) предложили любопытную концепцию, касающуюся этого вопроса, опубликованной на сервере препринтов arXiv.org. Ученые полагают, что обнаружение гидрогалита (NaCl·2H₂O) в ледяном покрове Европы может служить убедительным свидетельством прошлых водных извержений. Данный минерал, представляющий собой кристаллическую соль, содержащую молекулы воды, известен на Земле в местах высыхания соленых водоемов, таких как Мертвое море и озеро Великая Соленная.
В ходе эксперимента исследователи стремились определить процессы, протекающие на Европе во время извержения гейзера. Для этого они замораживали капли соленой воды и затем подвергали их интенсивному облучению в вакууме. Образовавшийся лед начал переходить в газообразное состояние, и в нем было зафиксировано наличие гидрогалита.
Одновременно, согласно расчетам, он способен удерживаться на поверхности Европы не более 5-10 лет, поскольку радиация оперативно разрушает его кристаллическую структуру. Следовательно, выявление этого минерала на спутнике будет свидетельствовать о недавнем выходе воды из-под ледяного покрова. Однако отсутствие гидрогалита на Европе не должно служить основанием для отказа от гипотезы подобных извержений – вероятно, они происходят нечасто.