Толщину ледяной коры Европы Юпитера измерили напрямую

Новости МирТесен

Благодаря космическому аппарату NASA «Юнона» появилась возможность уточнить оценку толщины ледяного покрова, которым покрыт спутник Юпитера Европа. Информация, полученная с микроволнового радиометра MWR во время пролета 29 сентября 2022 года, свидетельствует о том, что средняя толщина внешней ледяной оболочки в исследованной области составляет приблизительно 29 километров.

Данное наблюдение стало первым прямым подтверждением, которое дает возможность определить, какие из моделей строения ледяного покрова — «тонкая» или «толстая» — наиболее соответствуют действительности, поскольку ранее оценки колебались от 1 до 3 километров до десятков. Определение реальной толщины ледяного покрова – ключевой этап для изучения внутреннего строения Европы и оценки вероятности существования благоприятных условий для жизни в ее подповерхностном соленом океане. Европа, размеры которой сопоставимы с размерами нашей Луны, рассматривается как один из приоритетных объектов для поиска внеземной жизни. Исследователи предполагают, что под массивным слоем льда находится обширный океан жидкой воды, поддерживаемый теплом, генерируемым гравитационным воздействием Юпитера.

Анализ данных, полученных аппаратом «Юнона» и опубликованных в журнале Nature Astronomy, позволяет лучше понять эти вопросы и служит важной отправной точкой для сравнения с грядущими миссиями, направленными на изучение Европы, такими как Europa Clipper от NASA и JUICE от ESA, которые планируются к прибытию в систему Юпитера в ближайшие годы. Во время сближения в сентябре 2022 года «Юнона» приблизилась к ледяной поверхности Европы на расстояние около 360 километров, собрав информацию с помощью радиометра, охватившего примерно половину спутника. Инструмент, первоначально разработанный для исследования глубоких слоев атмосферы Юпитера, зафиксировал температуру льда на разных глубинах, что дало ученым возможность определить тепловые и физические характеристики коры. Анализ полученных данных свидетельствует о том, что холодный, плотный и проводящий слой оболочки, состоящий преимущественно из чистого водяного льда, имеет толщину около 29 километров. Ученые отмечают, что если под этим твердым слоем находится более теплый конвективный слой, общая толщина коры может оказаться больше, чем определено по измерениям только холодной части. В то же время, присутствие солей, растворенных во льду, может снизить эту оценку примерно на 3 километра, поскольку они влияют на тепловые характеристики материала.

Помимо определения толщины, микроволновый радиометр предоставил информацию о деталях микроструктуры льда вблизи поверхности. Результаты анализа свидетельствуют о наличии неоднородностей, включая трещины, поры и пустоты, расположенные в пределах первых нескольких сотен метров льда. Эти структуры, размеры которых не превышают нескольких сантиметров, влияют на взаимодействие с электромагнитными волнами радиометра, вызывая рассеяние сигнала, подобно тому, как видимый свет рассеивается внутри кубика льда. Их наличие указывает на более сложную структуру поверхностного льда, чем считалось ранее, что может иметь значение для его прочности и геологического прошлого этих областей. Исследователи полагают, что эти неоднородности слишком малы и неглубоки, чтобы обеспечить проникновение кислорода и веществ, необходимых для существования жизни, в подледный океан. Для этого потребовались бы гораздо более крупные каналы. Следовательно, исходя из данных о толщине льда и его структуре вблизи поверхности, можно сделать вывод о слабой взаимосвязи между поверхностью и внутренним океаном. Это может создавать препятствия для формирования условий, подходящих для жизни. Полученные данные окажутся ценными для будущих экспедиций. В то же время зонд «Юнона» продолжит изучение планеты и её спутников, а его следующий, 81-й пролет Юпитера с начала миссии запланирован на 25 февраля 2026 года.