Восходящий океан Европы

13.07.2018

Спутник Юпитера Европа, фотография космического зонада НАСА «Галилео». Изображение: NASA / JPL-Caltech / Институт SETI
Спутник Юпитера Европа, фотография космического зонада НАСА «Галилео». Изображение: NASA / JPL-Caltech / Институт SETI

НАСА создали анимационный ролик, который демонстрирует, как деформация ледяной поверхности Европы может переносить подземные воды океана на поверхность спутника.

Это всего лишь одна из нескольких моделируемых моделей, о которых сообщается в новом исследовании, проведенном учеными в лаборатории реактивного движения НАСА. Исследование было сосредоточено на линейных объектах, называемых «полосами» и «канавками», найденных на спутниках Юпитера – Европе и Ганимеде. В этом исследовании ученые использовали ту же цифровую модель, что и для решения задач о движении в земной коре.

Изображение: NASA
Изображение: NASA

Анимация представляет собой двумерное моделирование возможного поперечного сечения, проходящего через ледяную оболочку Европы. Внизу изображен океан Европы, а толстая белая линия вверху представляет собой поверхностный лед спутника. Средняя часть – это основная часть ледяной оболочки Европы, с более теплыми цветами (красный, оранжевый, желтый), представляющий более плотный и жесткий лед.

Глубина отмечена на вертикальной шкале анимации, а цифры на нижней шкале измеряют расстояние от центра «полосы» на поверхности Европы. «Полосы» на Европе и Ганимеде, как правило, имеют десятки миль в ширину и сотни миль в длину. Цифры наверху обозначают время в тысячах лет.

По мере продвижения анимации ледяная оболочка деформируется гравитационным взаимодействием с Юпитером. Холодный хрупкий лед на поверхности разрушается. В то же время, трещины в верхнем ледяном пласте затягиваются (видны как диагональные желтые, зеленые и синие линии в верхнем центре анимации).

Вспенивающийся материал, который быстро заполняет нижнюю половину анимации, представляет собой набор крошечных белых льдинок, представляющих собой частички океана Европы, которые были заморожены на дне ледяной оболочки Европы (т. е. там, где жидкий океан контактирует с замороженной оболочкой).

В статье ученые описывают ее как «ископаемый» океанский материал, потому что частички океана, запертого в ледяной оболочке Европы, тратят много сотен тысяч, если не миллионы лет, чтобы выйти на поверхность. Другими словами, к тому времени, когда океанский материал достигает поверхности Европы, где он может быть проанализирован пролетающим космическим кораблем, он больше не является образцом океана Европы, каким он есть в настоящее время.

Вместо этого космический корабль будет изучать океан Европы, каким он был миллион лет назад. Следовательно, это ископаемый океанский материал.

Космический корабль NASA Europa Clipper планируется к запуску в начале 2020-х годов. Аппарат выйдет на орбиту Юпитера и станет первым земным кораблем, изучающим исключительно Европу, включая состав поверхностного материала спутника.

Миссия, скорее всего, сможет протестировать модель, описанную выше, с использованием радиолокатора для зондирования «полос» Европы. Если Европа действительно ведет себя так, как предполагает моделирование, она может переносить океанский материал на поверхность, где Europa Clipper будет дистанционно его анализировать, используя инфракрасные и ультрафиолетовые приборы. Затем ученые изучат состав материала, чтобы рассмотреть вопрос, может ли океан Европы быть гостеприимным для какой-либо формы жизни.

Больше информации: Samuel M. Howell et al. Band Formation and Ocean-Surface Interaction on Europa and Ganymede, Geophysical Research Letters (2018). DOI: 10.1029/2018GL077594

Спасибо за чтение! Ставьте лайк и посещайте наши страницы в социальных сетях: Facebook, Twitter, YouTube.