Исследование НАСА говорит о том, что извержения воды на спутнике Юпитера происходят из неглубоких резервуаров жидкой воды. Зонд Europa Clipper, запускаемый в 2024 году, изучит эту область.
Для поиска жизни в Солнечной системе необходимо обнаружить воду в жидком состоянии. В связи с этим НАСА в 2024 году запустит зонд Europa Clipper, который изучит четвертый спутник Юпитера. Анализы и наблюдения показывают, что под толстым слоем льда на Европе может быть соленая вода. Модель «толстого льда» предполагает толщину льда в 10-30 километров. Ученые считают, что существуют и другие источники жидкой воды.
Зонд Galileo предоставил данные о том, что под ледяной коркой имеются залежи воды. Сейчас учёные изучают поведение этих жидких масс. Такое явление, как гейзери водяного пара и криовулканические извержения, могут происходить из небольших озёр.
«Мы доказали, что наличие плюмов или крио-лавовых потоков может указывать на глубинный резервуар жидкой воды, который смогут обнаружить при помощи миссии Europa Clipper. «Результаты нашего исследования предоставляют новую информацию о том, насколько глубоко вода может быть движущей силой поверхностной активности, включая гейзеры, — говорит Элоди Лесаж, ученый из Лаборатории реактивного движения НАСА и ведущий автор исследования. — Близость этих водных резервуаров к поверхности имеет решающее значение для зонда, чтобы изучить их как можно лучше».
Различные месторождения на разной глубине
Компьютерные модели воспроизводят ситуацию, которую учёные обнаружили бы при бурении поверхности Европы. По данным моделей, возможно существование двух типов резервуаров в зависимости от их расположения по глубине.
- На глубине 4–8 километров лед холоднее и хрупче, здесь лежат широкие плоские залежи воды. Основание этих залежей не пропускает расширение льда, поэтому при увеличении карманов воды лед может пробиваться сверху, вызывая извержения.
- Водохранилища на глубине более 8 километров под землей будут вести себя иначе. Расширяющаяся вода давит на окружающий лед, который достаточно мягкий, чтобы поглощать давление, а не ломаться. Такие карманы воды, вероятно, имеют сферическую форму из-за постоянных сжатий и расширений.
Гейзеры выбрасывают водяной пар высотой до 200 км, образующийся водой, вырывающейся из земли со скоростью 2500 км/ч. В Солнечной системе ещё один спутник с шлейфами водяного пара — Энцелад. Скорость извержения на Европе оценивается примерно в 7000 кг/с, а на Энцеладе шлейфы достигают 200 кг/с.
Миссия Europa Clipper
Запуск зонда, который изучит спутник Европы, запланирован на 2024 год. Зонд будет совершать серию пролетов по орбите вокруг Юпитера и оснащён девятью научными приборами общей массой более 6 000 кг. Зонд сможет обнаружить и изучить паровые шлейфы, но не сможет глубоко проанализировать кору Европы.
В число запланированных приборов для поиска подземных вод на Европе входит REASON (Radar for Europa Assessment and Sounding: Ocean to Near-surface). Это двухчастотный радар, проникающий сквозь лед. Его предназначение – определение характеристик и зондирование ледяной коры Европы, выявление скрытой структуры ледяной оболочки спутника и потенциальных карманов с водой внутри.
«Новое исследование демонстрирует, что грунтовые источники воды могут стать неустойчивыми при повышенной нагрузке, превосходящей противодействие льда. Такое воздействие способно вызвать образование плюмов, вздымающихся над поверхностью земли. — поясняет Дон Бланкеншип из Института геофизики Техасского университета, ведущий группу специалистов по радиолокационным приборам. При подтверждении этой теории REASON сможет обнаружить запасы воды возле гейзеров.
«Европа Клиппер» оснащен инструментами, которые позволят проверить выводы нового исследования. «Система визуализации Европы (EIS)» создаст цветные снимки высокой четкости, а «Многоспектральная система теплового излучения Европы (E-THEMIS)» обеспечит многоспектральные фотографии высокого разрешения в среднем и дальнем инфракрасном диапазоне. Данный прибор поможет обнаружить активные объекты, например, извергающиеся жерла и гейзеры.
Если шлейфы извергаются, их можно будет наблюдать с помощью спектрометра MISE Mapping Imaging Spectrometer для Европы. Прибор будет фотографировать в ближнем инфракрасном диапазоне для исследования состава поверхности Европы, определяя и картируя распределение органических соединений, солей, гидрацидов и льда. Эти и другие компоненты могут определить обитаемость океана спутника.
Миссии типа «Europa Clipper» исследуют условия, где возможно существование жизни, подобной земной. Тщательное изучение Европы позволит выяснить, может ли ее подземный океан быть средой обитания.