Европа — один из самых загадочных спутников Юпитера, который уже многие годы привлекает вниманием ученых. Из-за ледяной оболочки его называют самым гладким объектом Солнечной системы. Но самое интересное находится под ней — глубокий соленый океан, который, по мнению ученых, обладает вполне подходящими условиями для возникновения жизни. В ближайшее время ученые планируют запустить к Европе орбитальные миссии, однако некоторые интригующие факты о ледяном спутнике удается узнать уже сейчас. К примеру, ученые обнаружили, что ледяная оболочка Европы вращается не синхронно с океаном и ядром. То есть она плавает словно сама по себе, независимо от остальной части спутника. В недавнем исследовании ученым удалось объяснить причины этого явления.
Ученые выяснили, что происходит с ледяно оболочкой Европы, спутника Юпитера
Почему ледяная оболочка Европы вращается сама по себе
Ранее благодаря компьютерному моделированию ученые выяснили, что нагрев и охлаждение океана Европы, которое периодически происходит под ледяной “скорлупой”, может вызывать конвекционные течения. То есть, из-за того, что горячая вода поднимается вверх, а холодная опускается вниз, возникают водяные потоки.
На этот раз команда американских и японских ученых использовала суперкомпьютеры НАСА, которые позволили создать точные модели процессов, способных повлиять на движение ледяной оболочки. Особое внимание авторы работы уделили гравитации Юпитера, которая оказывает влияние на спутник, а также сопротивлению, или горизонтальной силе океана, которая может «толкать» лед.
Ледяная шапка Европы вращается не синхронно с остальной частью спутника
Согласно полученным результатам, несинхронное движение ледяной оболочки может быть вызвано океанскими течениями. Они могут как замедлять, так и ускорять вращение оболочки. Об этом авторы работы сообщают в журнале JGR Planets. Надо сказать, что ученые подозревали это давно, однако этому не было никаких подтверждений, а также неясно было как возникают настолько мощные потоки.
Почему под льдами на спутнике Европа возникают течения
По мнению ученых, на Европу действует сильное гравитационное притяжение Юпитера. Оно настолько мощное, что вызывает даже трещины в ледяной оболочке. Скорее всего это притяжение генерирует часть тепла, которое нагревает океан. Недавно мы рассказывали о том, что по этой же причине подо льдами нагревается океан спутника Сатурна Энцелад, на котором, по мнению ученых, тоже может быть жизнь.
Но, очевидно, это не единственный источник тепла. Другая часть тепловой энергии образуется в результате радиоактивного распада в недрах спутника. В результате океан нагревается возле дна. Теплые потоки устремляются вверх, подобно воде в кастрюле, под которой зажжена конфорка. Плюс к этому следует добавить вращение Европы, которое также способствует возникновению океанических течений.
Трещины на поверхности Европы возникают из-за сильного гравитационного воздействия Юпитера
Все эти факторы способствуют возникновению мощных водных потоков, способных сдвинуть ледяную оболочку. Насколько она толстая, ученым досконально не известно. По разным оценкам ее толщина достигает от 15 до 25 километров. Но, в любом случае, скорость течений должна быть очень высокой, в противном случае они не смогли повлиять на вращение оболочки.
Ученые также отмечают, что нагрев и охлаждение являются не постоянными процессами, в том плане, что их интенсивность может изменяться. Это в свою очередь отражается на скорости океанических течений. Соответственно, ледяная оболочка со временем может ускориться или замедлиться.
По мнению ученых, метод, который они использовали в данном исследовании, можно применять не только к Европе, но и другим океаническим планетам и спутникам. Особенности их поверхности могут дать подсказку о процессах, которые скрыты под водой.
Космический аппарат Jupiter Icy Moons Explorer будет изучать три спутника Юпитера включая Европу
Но насколько точными оказались результаты исследования? Скорее всего, узнать это удастся только спустя несколько лет, когда к спутнику Юпитера будут отправлены космические корабли. Ждать осталось уже не так долго. Космический корабль JUICE, европейского космического агентства, должен быть запущен в апреле 2023 года. Он займется исследованием сразу трех спутников Юпитера: Ганимеда, Каллисто и Европы.
Кроме того, в 2024 году к Европе НАСА отправит свой космический аппарат Europa Clipper, который совершит почти 50 облетов спутника на близком расстоянии. Ученые надеются что этот аппарат даже сможет определить с какой скоростью вращается ледяная оболочка Европы.
Напоследок напомним, что по мнению многих ученых, шансы обнаружить жизнь на Европе гораздо более высокие, чем на других объектах Солнечной системы. Причем, это могут быть не только бактерии, но и более сложные формы жизни. Хотя, пока это все только догадки.
Андрей Жуков
Подпишись:
