Ученые полагают, что Европа — одно из планетных тел в нашей солнечной системе, в которых, скорее всего, будут условия, которые могут поддерживать жизнь. Эта идея подкрепляется показаниями магнитометра с космического корабля Галилео, обнаруживающего признаки соленого глобального океана под ледяной оболочкой Луны.
Без прямых измерений океана ученым приходится полагаться на данные магнитометра и наблюдения за ледяной поверхностью Луны, чтобы учесть океанические условия подо льдом.Области разрушенного льда на поверхности, известные как ландшафты хаоса, являются одной из самых выдающихся особенностей Европы. Как объясняют ведущий автор Криста Содерлунд и ее коллеги в онлайн-выпуске журнала Nature Geosciences на этой неделе, хаотические ландшафты, сконцентрированные в экваториальном регионе Европы, могут быть результатом конвекции в ледяной оболочке Европы, ускоренной теплом океана. Теплопередача и возможное образование морского льда могут способствовать образованию диапиров или теплых плавучих ледяных шлейфов, которые поднимаются сквозь раковину.
В численной модели циркуляции океана в Европе исследователи обнаружили, что теплые восходящие океанические течения около экватора и затухающие течения в широтах ближе к полюсам могут объяснить расположение ландшафтов хаоса и другие особенности поверхности Европы. Такая картина в сочетании с более сильной турбулентностью в региональном масштабе усиливает теплопередачу вблизи экватора, что может помочь инициировать восходящие ледяные импульсы, создающие такие особенности, как ландшафты хаоса.
«Процессы, которые мы моделируем на Европе, напоминают нам процессы, происходящие на Земле», — говорит Содерлунд, где аналогичный процесс наблюдался в структурах, создающих морской лед в некоторых частях Антарктиды.Текущие модели, смоделированные для Европы, контрастируют с моделями, наблюдаемыми на Юпитере и Сатурне, где полосы штормов образуются из-за того, как вращаются их атмосферы. Физика океана Европы, похоже, имеет больше общего с океанами «ледяных гигантов» Урана и Нептуна, которые демонстрируют признаки трехмерной конвекции.
«Это говорит нам об основополагающих аспектах физики океана», — отмечает соавтор Бритни Шмидт, доцент Технологического института Джорджии. Что еще более важно, добавляет Шмидт, если гипотеза исследования верна, оно показывает, что океаны Европы очень важны как контролирующее влияние на поверхностный ледяной панцирь, предлагая доказательство концепции, что взаимодействия льда и океана важны для Европы.
«Это означает больше доказательств того, что океан существует, что он активен, и есть интересные взаимодействия между океаном и ледяной оболочкой, — говорит Шмидт, — все это заставляет нас задуматься о возможности существования жизни на Европе».Содерлунд, которая изучала ледяные спутники на протяжении всей своей научной карьеры, с нетерпением ждет возможности проверить свою гипотезу в будущих миссиях к системе Юпитера. Миссия JUICE Европейского космического агентства (JUpiter ICy moons Explorer) даст захватывающее представление о характеристиках океана и ледяной раковины с помощью двух наблюдений за пролетом. Изученная концепция миссии НАСА Europa Clipper дополнит обзор глобальными измерениями.
Содерлунд говорит, что ценит возможность «сделать прогноз о подземных течениях в Европе, ответ на который мы, возможно, узнаем еще при нашей жизни, — это довольно увлекательно».Финансирование исследований было предоставлено Институтом геофизики, входящим в состав Техасского университета Школы геонаук Джексона в Остине.