Спутник газового гиганта Юпитера Европа представляет большой научный интерес. Под ледяной коркой луны находится обширный океан, в котором воды может быть даже больше, чем в любом земном. Наличие воды – один из индикаторов возможного наличия жизни. Ученые давно приглядываются к Европе и думают о том, как туда высадить какой-нибудь исследовательский аппарат. Но, судя по всему, сделать это будет еще сложнее, чем считалось ранее. Согласно выводам нового исследования планетологов, опубликованным в журнале Nature Geoscience, поверхность Европы покрыта огромными острыми ледяными шипами, которые существенно затруднят высадку.
В новой работе ученые смоделировали, как на поверхности Европы формируются ледяные структуры. Исследователи утверждают, что спутник покрыт лесом ледяных игл, высота которых достигает 15 метров. Они образуются в результате сублимации – процесса, при котором лед превращается сразу в водяной пар, минуя фазу жидкости. Для их образования необходимы особые условия: много света, а также очень холодная, сухая среда с отсутствием движения воздушных потоков.
Подобные образования есть и на Земле — они называются кальгаспоры или «кающиеся снега», и встречаются в сухих и холодных высокогорьях Анд. Изначально появляющиеся неровности на поверхности льда работают как положительная обратная связь — углубления получаются немного темнее, эффективнее поглощают свет и тают быстрее, в то время как выпуклости остаются яркими и отражаются большую часть излучения. В результате формируются высокие и тонкие ледяные возвышения.
Небольшие кальгаспоры в пустыне Атакама (Мексика). На поверхности Европы присутствуют аналогичные структуры, но они гораздо выше
По мнению авторов исследования, условия для образования на поверхности Европы гигантских кальгаспор – идеальные. Во-первых, сама поверхность представляет собой сплошную ледяную шапку. Во-вторых, там очень холодно (температура до – 165 градусов Цельсия). В сочетании с другими факторами, создается идеальная среда для сублимации.
Ученые отмечают, что напрямую кальгаспоры на Европе они не видели (качества полученных фотографий поверхности спутника с орбиты недостаточно для того, чтобы их можно было разглядеть), однако об их присутствии говорят косвенные доказательства.
Использовав ранее собранные данные наблюдений, исследователи рассчитали уровень сублимации в различных регионах поверхности Европы, что позволило установить размер и распределение кальгаспор. Приняв во внимание различные процессы эрозии на Европе, такие как падение небольших метеоритов и облучение заряженными частицами, астрономы с помощью своей модели предсказывают, что высота этих объектов может составлять 15 метров, а располагаться они могут примерно в 7 метрах друг от друга. При этом ученые отмечают, что, вероятнее всего, эти объекты встречаются в экваториальных областях Европы. Наличие же кальгаспор могут подтверждать энергетические аномалии, которые ученые отмечали ранее во время исследований поверхности спутника с помощью радаров.
Исследователи отмечают, что для подтверждения наличия кальгаспор на поверхности Европвы необходимы новые наблюдения с помощью более современных научных инструментов. К счастью, такая возможность действительно может выдаться и довольно скоро. Аэрокосмическое агентство NASA ведет разработку миссии Europa Clipper, запуск которой должен состояться где-то между 2022 и 2025 годами.
Орбитальный зонд, оборудованный новейшими инструментами сможет приблизиться к поверхности спутника на высоте 25 километров и уже оттуда поискать кальгаспоры. Предполагается, что в целом результаты миссии Europa Clipper станут отправной точкой для подготовки дальнейшей миссии по высадке космического аппарата на поверхность Европы. Этот аппарат сможет пробурить ледяную поверхность спутника и заглянуть в темный подледный мир его океана. Тем не менее наличие шипов на поверхности существенно затруднит эту задачу, если конечно не брать в расчет саму техническую сложность подобной миссии.
Оценили 26 человек
31 кармы