Подповерхностные водоемы в нашей внешней Солнечной системе являются одними из самых важных целей в поисках жизни за пределами Земли. НАСА отправляет космический корабль Europa Clipper к спутнику Юпитера Европе по следующим причинам: Имеются убедительные доказательства того, что Луна покрыта глобальным океаном, который однажды может поддерживать жизнь.
Основываясь на наблюдениях с орбитального аппарата НАСА «Галилео», они полагают, что внутри планеты могут находиться резервуары с соленой жидкостью. ледяная оболочка луны - некоторые близко к поверхности льда и много миль ниже.
Новое исследование показало, что неглубокие озера вызывают шлейфы или вулканическую активность на поверхности спутника Юпитера в его ледяной коре. Полученные данные подтверждают давнюю идею о том, что вода потенциально может извергаться над уровнем моря. поверхность Европы либо в виде паровых шлейфов, либо в виде криовулканической активности.
Дальнейшее компьютерное моделирование в исследовании показывает, что если на Европе происходят извержения, то они, скорее всего, происходят из неглубоких широких озер, застрявших во льду, а не из глубоких океанских глубин.
Элоди Лесаж, исследователь Европы из Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии и ведущий автор исследования, сказала: «Мы продемонстрировали, что шлейфы или потоки криолавы могут означать, что внизу есть неглубокие жидкие резервуары, которые Europa Clipper сможет обнаружить. Наши результаты дают новое представление о том, насколько глубокой может быть вода, вызывающая поверхностную активность, в том числе шлейфы. И вода должна быть достаточно мелкой, чтобы ее могли обнаружить несколько приборов Europa Clipper».
Компьютерное моделирование Лесажа предлагает модель того, что ученые обнаружили бы, если бы заглянули внутрь льда и увидели взрывы на поверхности. Модели предсказывают, что они найдут резервуары в верхней части земной коры на глубине от 2.5 до 5 миль (от 4 до 8 километров), где лед самый холодный и хрупкий, довольно близко к поверхности.
Это потому, что подповерхностный лед не допускает расширения: когда карманы воды замерзают и расширяются, они могут сломать окружающий лед и вызвать извержение, подобно тому, как взрывается банка содовой в морозильной камере. А прорвавшиеся карманы воды, скорее всего, будут широкими и плоскими, как блины.
Более глубокие резервуары, дно которых находится на глубине более 5 миль (8 километров) ниже земной коры, будут расширяться и давить на более теплый лед вокруг себя. Этот лед настолько мягкий, что действует как подушка, поглощая давление, а не лопаясь. Эти карманы с водой будут вести себя не как банка с газировкой, а скорее как воздушный шар, наполненный жидкостью, который растягивается, когда жидкость внутри замерзает и расширяется.
Дон Бланкеншип из Института геофизики Техасского университета в Остине, штат Техас, который возглавляет группу радиолокационных приборов, сказал: «Новая работа показывает, что водоемы на мелководье могут быть нестабильными, если напряжения превышают прочность льда, и могут быть связаны с струями, поднимающимися над поверхностью. Это означает, что REASON сможет видеть водоемы в тех же местах, где вы видите шлейфы».
Europa Clipper будет нести другие инструменты, которые смогут проверять теории нового исследования. Научные камеры смогут делать цветные и стереоскопические изображения с высоким разрешением. Европа; тепловизор будет использовать инфракрасную камеру для картографирования температуры Европы и поиска подсказок о геологической активности, включая криовулканизм. Если шлейфы извергаются, их можно будет наблюдать с помощью ультрафиолетового спектрографа, прибора, который анализирует ультрафиолетовый свет.
Справочник журнала:
- Элоди Лесаж, Элен Массол и др. Моделирование замерзающих резервуаров криомагмы в вязкоупругих ледяных панцирях. Журнал планетарной науки, DOI: 10.3847/PSJ/ac75bf
