На Европе найдена солёная вода, идентичная земной. Ещё одна веская причина посетить спутник Юпитера

Европа
Поверхность Европы; масштаб изображения – 1,6 километра на пиксель; север Европы находится справа. Авторы и права: NASA / JPL-Caltech / SETI Institute.

Европа – захватывающий мир. Это тело с самой гладкой поверхностью в Солнечной системе, и шестой по величине спутник в нашей планетарной системе, тем не менее она самый маленький из четырёх галилеевых спутников. Самым интригующим фактом является наличие у Европы подповерхностного океана, в котором может существовать жизнь.

В научном мире существует единогласие по поводу того, что Европа имеет подземный океан под своей исключительно гладкой, ледяной поверхностью. Толщина коры оценивается в 10-30 километров, а глубина океана под ней может составлять около 100 километров. Если это правда, то объём океана Европы в 2-3 раза превышает земной.

Европа
Две модели внутреннего строения Европы. Большинство учёных, изучающих Европу, отдают предпочтение модели жидкого океана, а не модели конвективного льда. Авторы и права: NASA / JPL

Внутренняя часть Европы нагревается приливным нагревом и, возможно, радиоактивным распадом в её каменной мантии. Но исследования показывают, что одного радиоактивного распада недостаточно, чтобы вырабатывать фиксируемое тепло на Европе. Каким бы ни был источник тепла на спутнике, его достаточно, чтобы создать подповерхностный океан.

Скорее всего это океан с солёной водой, что является очень важным фактом для наличия жизни. Изначально учёные думали, что солёность возникает за счёт наличия хлорида магния, который в основном является английской (горькой) солью. Но новое исследование учёных Калтеха показывает, что это может быть не хлорид магния, а хлорид натрия, тот же самый тип соли, который наполняет океаны Земли.

Новое исследование “Хлорид натрия на поверхности Европы” (Sodium chloride on the surface of Europa) было опубликовано в июньском номере журнала Science Advances. Авторы – Саманта Трамбо, ведущий автор этой статьи, Майкл Браун и Кевин Хэнд.

Открытие базировалось на наблюдениях поверхности Европы космическим телескопом “Хаббл”: на поверхности спутника имеются желтоватые участки, которые до сих пор оставались загадкой.

Европа
Цветовая экспозиция Европы. Слева находится естественное цветное изображение, а справа – контрастное изображение, используемое для выделения различий на спутнике. Белые и синие области – это водяной лёд, коричнево-красные области – гидратированные соли. В 1997 году, когда аппарат “Галилео” сделал эти снимки, жёлтые области не были распознаны. Новое исследование показывает, что эти области – это хлорид натрия, который появился из подповерхностного океана. Авторы и права: NASA / JPL / University of Arizona.

Поверхность Европы – это геологически молодая ледяная оболочка, поэтому всё, что находится на поверхности, скорее всего, из океана снизу. Это, а также трещины и разломы в ледяной коре, привело учёных к мысли, что там есть океан, богатый сульфатными солями.

Однако новые спектральные данные из обсерватории Кека показали, что соли на поверхности не были сульфатами магния. Линии поглощения, указывающие на присутствие сульфатов магния, в данных Кека отсутствовали. Эти типы солей имеют характерные линии поглощения, но их просто не было. Учёные думали, что возможно было бы наблюдать хлорид натрия на поверхности, но проблема в том, что это соединение неразличимо в инфракрасном диапазоне.

“Мы думали, что видим хлориды натрия, но в инфракрасном спектре они бесцветны”, – говорит Майк Браун, профессор планетарной астрономии в институте Ричарда и Барбары Розенберг и соавтор статьи Science Advances.

В то же время коллега Брауна, а в последствии, соавтор статьи, имел некоторое представление об этой проблеме.

“Хлорид натрия немного похож на невидимые чернила…”, – сказал Кевин Хэнд.

Кевин Хэнд из JPL облучил океанские соли в лаборатории, в условиях, подобных Европе, и обнаружил, что после облучения хлорида натрия, он меняет свой цвет на жёлтый. Точно такой же оттенок, как и геологически молодой район Европы Тара Реджио.

“Хлорид натрия немного похож на невидимые чернила на поверхности Европы. До облучения нельзя сказать, что он есть, но после облучения цвет бросается в глаза”, – говорит Хэнд, учёный JPL и соавтор статьи.

“До этого никто не снимал спектров видимой длины волны Европы с таким пространственным и спектральным разрешением. У космического корабля “Галилео” был только инфракрасный спектрометр”, – говорит Саманта Трамбо, ведущий автор статьи, аспирантка Калтех.

Поверхность Европы
Снимки с космического аппарата НАСА “Галилео” показывают сложнейшие детали ледяной поверхности Европы. Тёмные полосы на поверхности спутника называются линами (linae). Их наиболее вероятное объяснение заключается в том, что кора Европы более активна нежели земная, и по мере движения участков коры более тёплый лёд и вода поднимаются из недр. Авторы и права: NASA / JPL-Caltech.

Команда учёных использовали телескоп “Хаббл” для проверки своей идеи. Они направили телескоп на Европу и обнаружили линию поглощения в видимом спектре, которая идеально соответствовала облучённой соли. Это подтвердило наличие на Европе облучённого хлорида натрия. И вероятный источник этого – подземный океан.

“У нас была возможность проводить такой анализ с помощью космического телескопа “Хаббл” в течение последних 20 лет. Просто никто не смотрел”, – говорит Браун.

Это убедительное доказательство наличия солёного океана на Европе, такого же как и на Земле. Но это не верный успех. Это может быть свидетельством наличия различных материалов в ледяной коре.

Туннельбот
Европа – заманчивая цель для поиска жизни. Её подземный океан манит исследователей. Существует множество предложений, как его изучить. Это художественное изображение европейского “туннельбота” (tunnelbot), концептуального атомного корабля, способного проникнуть в ледяную кору спутника. Авторы и права: Alexander Pawlusik / LERCIP Internship Program NASA / Glenn Research Center.

В любом случае исследование открыло новые аспекты для изучения Европы.

Как пишут авторы в конце своей статьи, “независимо от того, имеет ли наблюдаемый хлорид магния непосредственное отношение к составу океана, его присутствие требует переосмысления геохимии Европы”.

Если соль в океане является сульфатом магния, то она могла бы выщелачиваться из камней на дне океана. Но если это хлорид натрия, то это уже совсем другая история.

“Сульфат магния просто выщелачивался бы в океан из пород на дне океана, но хлорид натрия может указывать на то, что дно океана является гидротермически активным, – говорит Трамбо. – Это означает, что Европа более геологически активное планетарное тело, чем это считалось ранее”.

Запускайте ракеты, давайте полетим и всё выясним!


Больше информации: https://advances.sciencemag.org
Присоединяйся

Вы могли пропустить:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.