|
Как мы можем обнаружить криовулканы на Европе
|
|
|
|
В 1970-х годах зонды НАСА "Вояджер" пролетели через систему Юпитера и сфотографировали его крупнейшие спутники, также известные как галилеевы луны. Эти снимки и собранные ими данные дали первые намеки на то, что под ледяной корой Европы может находиться глобальный океан. Более того, планетарные модели показали, что взаимодействие Европы с мощной гравитацией Юпитера может привести к приливным колебаниям в недрах Луны. Короче говоря, ученые выяснили, что в недрах Европы могут содержаться все необходимые ингредиенты для жизни.
|
|
|
|
С тех пор Европа считается главной целью в поисках жизни за пределами Земли (астробиология). Основной целью этих поисков являются поверхностные шлейфы Европы, которые являются результатом криовулканизма. Расположив посадочный модуль рядом с активным криовулканом или отправив зонд пролететь над ним, ученые могли бы изучить эти шлейфы на предмет потенциальных биосигналов. В новом исследовании, проведенном Лабораторией реактивного движения НАСА (JPL), группа ученых предлагает основу для будущих миссий по выявлению шлейфов, исходящих из глубоких недр Европы.
|
|
|
|
Исследованием руководила Элоди Лесаж, научный сотрудник группы планетарных недр и геофизики в JPL. К ней присоединились многочисленные коллеги из JPL, исследователи из Мэрилендского университета, Университета Брауна, Лаборатории планетологии и геонаук Нантского университета и Лаборатории планетарной среды Центра космических полетов имени Годдарда НАСА. Статья, описывающая их результаты, была недавно опубликована в журнале Nature Communications.
|
|
|
|
|
|
|
В настоящее время к Европе направляются две астробиологические миссии: Europa Clipper от НАСА и JUpiter Icy Moon Explorer от Европейского космического агентства (JUICE). Первый прибудет к 2030 году и начнет наблюдения за поверхностью Европы, исследуя ее внутреннюю структуру и характеризуя окружающую космическую среду. Второй достигнет Юпитера в следующем году, проведя аналогичные исследования Каллисто, Ганимеда и Европы. Поскольку Ганимед и Каллисто находятся дальше от Юпитера, они подвергаются меньшему приливному нагреву, что приводит к меньшему количеству криовулканизмов.
|
|
|
|
Несколько примечательных особенностей поверхности Европы, включая паровые шлейфы, купола, темные отложения и особенности, похожие на потоки, связаны с криовулканизмом. Аналогичным образом, линзовидные особенности, двойные гребни, впадины в ударных кратерах и хаотичный рельеф связаны с резервуарами жидкого рассола в ледяном панцире Европы. Как указывают авторы, подземные резервуары также могут подвергаться извержениям из-за давления, оказываемого шлейфами, которые замерзают обратно на поверхности.
|
|
|
|
Будущие миссии могли бы наблюдать за этими особенностями, что позволило бы по-новому взглянуть на ледяной панцирь Европы, ее обитаемость и эволюцию. Изучение и характеристика изверженных материалов и подземных резервуаров жидкости также могли бы проложить путь к детальным астробиологическим исследованиям внутреннего океана Европы. Однако команда отмечает, что:
|
|
|
|
"Выбросы из подземных резервуаров могут не отражать их состав на момент их образования, поскольку ожидается, что таяние и замерзание захваченных рассолов повлияет на их химический состав в результате отторжения солей, их улавливания, осаждения и растворения".
|
|
|
|
Что необходимо, добавляют они, так это более глубокое понимание физико-химических свойств и эволюции подповерхностных особенностей. Это включает в себя то, как на них влияют температура окружающего льда и глубина залегания в пределах ~20-40 км (~12,5- 25 миль) ледяного панциря. Основываясь на предыдущих исследованиях, команда представляет CRYOLAVASAURUS - общедоступную имитационную модель, которая изучает тепловую, механическую, композиционную и временную эволюцию ледяных панцирей и резервуаров криомагмы, помогая идентифицировать признаки криовулканизма в прошлом и настоящем.
|
|
|
|
Используя эту программу, команда ученых провела моделирование резервуаров с соленой водой в ледяном панцире Европы, что позволило им идентифицировать спектральные, тепловые, радиолокационные и гравиметрические данные о криовулканизме и извержениях резервуаров. Их результаты показывают, что можно различать извержения, вызванные криовулканизмом, и извержения из неглубоких резервуаров с жидкостью, основываясь на комбинированных измерениях солености шлейфа, температуры поверхности и толщины ледяного покрова в месте образования шлейфа.
|
|
|
|
Эта концепция может послужить основой для будущих миссий на Европу, включая миссию НАСА Europa Clipper и исследователь ледяного спутника Юпитера (JUICE) ЕКА. В настоящее время эти миссии находятся на пути к Юпитеру и прибудут к 2030 и 2031 годам соответственно. Эти миссии проложат путь для дополнительных астробиологических миссий, которые включают в себя спускаемый аппарат "Европа" для изучения активности шлейфов непосредственно на поверхности Луны. Данные, полученные в ходе этих миссий, могут стать первым доказательством того, что жизнь действительно существует за пределами Земли.
|
|
|
|
Источник
|
