Підповерхневі водойми в нашій зовнішній Сонячній системі є одними з найважливіших цілей у пошуках життя за межами Землі. NASA відправляє космічний корабель Europa Clipper до супутника Юпітера Європи з наступних причин: Є переконливі докази того, що Місяць покритий глобальним океаном, який одного дня може підтримувати життя.
Ґрунтуючись на спостереженнях з орбітального апарату NASA Galileo, вони вважають, що резервуари солоної рідини можуть перебувати всередині крижаний панцир місяця – деякі поблизу поверхні льоду та на багато миль нижче.
Нове дослідження показало, що мілкі озера викликають будь-які шлейфи або вулканічну активність на поверхні супутника Юпітера в його крижаній кірці. Отримані дані підтверджують давню ідею про те, що вода потенційно може вирватися над поверхню Європи або як шлейфи пари, або як кріовулканічна активність.
Подальше комп’ютерне моделювання в дослідженні демонструє, що якщо в Європі відбуваються виверження, вони, швидше за все, відбуваються з мілких широких озер, ув’язнених льодом, а не з глибокого океану далеко внизу.
Елоді Лесаж, науковець Europa з Лабораторії реактивного руху NASA в Південній Каліфорнії та провідний автор дослідження, сказала: «Ми продемонстрували, що потоки шлейфів або кріолави можуть означати наявність неглибоких резервуарів рідини внизу, які Europa Clipper зможе виявити. Наші результати дають нове уявлення про те, наскільки глибокою може бути вода, яка спричиняє поверхневу активність, зокрема шлейфи. І вода має бути достатньо мілкою, щоб її можна було виявити кількома інструментами Europa Clipper».
Комп’ютерне моделювання Лесажа пропонує модель того, що вчені виявили б, якби зазирнули всередину льоду й побачили вибухи на поверхні. Моделі передбачають, що вони знайдуть резервуари у верхній частині земної кори на глибині від 2.5 до 5 миль (4-8 кілометрів), де лід найхолодніший і крихкий, досить близько до поверхні.
Це тому, що підземний лід там не допускає розширення: коли кишені води замерзають і розширюються, вони можуть зламати навколишній лід і спровокувати виверження, подібно до вибуху банки газованої води в морозилці. І кишені води, які прориваються, швидше за все, будуть широкими та плоскими, як млинці.
Глибші резервуари з глибиною понад 5 миль (8 кілометрів) під земною корою розширяться й штовхнуть тепліший лід навколо себе. Цей лід настільки м’який, що діє як подушка, поглинаючи тиск, а не лопаючись. Ці кишені з водою поводилися б не як банка газованої води, а більше як повітряна куля, наповнена рідиною, яка розтягується, коли рідина всередині замерзає та розширюється.
Дон Бланкеншип з Інституту геофізики Техаського університету в Остіні, штат Техас, який очолює групу радіолокаційних приладів, сказав: «Нова робота показує, що водойми на мілководді можуть бути нестабільними, якщо напруга перевищує міцність льоду, і це може бути пов’язано зі шлейфами, що піднімаються над поверхнею. Це означає, що REASON зможе бачити водойми в тих самих місцях, де ви бачите шлейфи».
Europa Clipper матиме інші інструменти, які зможуть перевірити теорії нового дослідження. Наукові камери зможуть робити кольорові та стереоскопічні зображення високої роздільної здатності Europa; тепловізор використовуватиме інфрачервону камеру, щоб складати карту температури Європи та знаходити підказки про геологічну активність, включаючи кріовулканізм. Якщо шлейфи спалахнуть, їх можна буде спостерігати за допомогою ультрафіолетового спектрографа, приладу, який аналізує ультрафіолетове світло.
Довідка з журналу:
- Елоді Лесаж, Хелен Массол та ін. Моделювання замерзання резервуарів кріомагми у в’язкопружних крижаних оболонках. Планетарний науковий журнал. DOI: 10.3847/PSJ/ac75bf
