Данные космического телескопа Джеймса Уэбба раскрывают подсказки о загадочной активности под ледяной корой спутника Юпитера Европы

Спектральные данные космического телескопа Джеймс Уэбб показывают, что поверхность спутника Юпитера Европы подвергается постоянным изменениям, что потенциально позволяет материалам из подповерхностного океана достигать поверхности и усиливает аргументы в пользу возможной обитаемости.

Недавние эксперименты Юго-западного исследовательского института (SwRI) под руководством доктора Уджвала Раута были направлены на проверку потенциальной динамики ледяной поверхности Европы и показали, что часть водяного льда Европы может быть более похожа на земной, чем считалось ранее.
Действия на поверхности Европы

Хотя поверхность Европы покрыта льдом, он не является однородным, и некоторые участки кристаллизуются с различной скоростью. В процессе неравномерного замерзания могут играть роль различные сложные взаимодействия, как внешние, так и геологические.

Хотя вода на Европе является ключевым ингредиентом в надежде на жизнь, ее поверхностный водяной лед отличается от земного. Земной лед обычно образует кристаллическую структуру, поскольку молекулы при замерзании упорядочиваются в гексагональный узор. На Европе, однако, аморфный лед образует верхний слой, поскольку заряженные частицы бомбардируют поверхность, изменяя кристаллическую структуру.

Проверка результатов космического телескопа «Джеймс Уэбб»

В SwRI доктор Раут работает программным менеджером в отделе планетных наук. В лаборатории SwRI его команда провела обширные эксперименты, чтобы пролить свет на то, что может происходить с льдом Европы. Их эксперименты позволили определить временные масштабы, необходимые для аморфизации и рекристаллизации льда на поверхности Европы. Особое внимание было уделено бурным областям спутника, полным трещин, хребтов и равнин, где разнообразные рельефные особенности примыкают друг к другу.

Ученые уже два десятилетия предполагают, что Европа действительно содержит кристаллический лед, и только тонкий верхний слой деформирован заряженными частицами до аморфной формы. Новая работа указывает на то, что кристаллический лед существует на поверхности, а не только под аморфным слоем, особенно в районе Tara Regio.

«Мы полагаем, что поверхность достаточно пористая и в некоторых местах достаточно теплая, чтобы лед мог быстро рекристаллизоваться», — сказал ведущий автор статьи, доктор Ричард Картрайт, спектроскопист из Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса. «Кроме того, в этом же регионе, который обычно называют регионом хаоса, мы видим много других необычных вещей, в том числе лучшие доказательства наличия хлорида натрия, такого как поваренная соль, вероятно, происходящего из внутреннего океана. Мы также видим одни из самых убедительных доказательств наличия CO2 и перекиси водорода на Европе. Химия в этом месте действительно странная и захватывающая».

Океан Европы

Доктор Раут говорит, что результаты его команды подтверждают вероятность того, что на Европе действительно есть подповерхностный жидкий океан.

«Наши данные показали явные признаки того, что то, что мы видим, должно происходить изнутри, возможно, из подповерхностного океана, расположенного почти в 20 милях под толстой ледяной коркой Европы», — сказал Раут. «Эта область с разломанными поверхностными материалами может указывать на геологические процессы, выталкивающие подповерхностные материалы из-под земли. Когда мы видим следы CO2 на поверхности, мы думаем, что он должен был поступить из океана под поверхностью. Доказательств существования жидкого океана под ледяным панцирем Европы становится всё больше, и это невероятно увлекательно».

CO2 в Tara Regio представляет собой загадку. В этом районе содержится распространенный изотоп углерода с атомной массой 12, состоящий из шести протонов и шести нейтронов, а также более редкий изотоп с более тяжелой атомной массой 13, поскольку он имеет семь нейтронов вместо шести.

«Откуда берется этот 13CO2? Это трудно объяснить, но все пути ведут к внутреннему источнику, что согласуется с другими гипотезами о происхождении 12CO2, обнаруженного в Tara Regio», — сказал Картрайт.