Цивилизация
Европа – знаменитый ледяной спутник Юпитера, возможно, относится телам Солнечной системы, где есть действующие вулканы. Правда, находятся они, скорее всего, на каменном дне его глубокого океана, покрытого ледяной коркой, считают американские ученые.
У астрономов давно есть подкрепленная доказательствами уверенность в том, что под ледяной коркой Европы плещется водяной океан. В работе, опубликованной в журнале Geophysical Research Letters, авторы показали, что в недрах спутника достаточно тепла, чтобы сохранять часть твердого ядра в расплавленном состоянии, и поддерживать на дне океана тем самым вулканическую деятельность. Сделать это удалось благодаря самому точному трехмерному моделированию того, как в недрах этой луны генерируется и переносится тепло.
Главный механизм образования этого тепла – приливное взаимодействие Европы с самим Юпитером, явление, встречающееся и на других телах Солнечной системы. Например, на Ио – другом спутнике Юпитера, известном своей бурной вулканической деятельностью. По мере вращения вокруг Юпитера Европа, в первую очередь ее каменное ядро, постоянно испытывает сжатия и растяжения, что приводит к выделению тепла подобно тому, как нагревается металлическая проволока, если ее быстро сгибать-разгибать.
В своем исследовании ученые досконально смоделировали процессы тепловыделения в ядре спутника, рассеивания этой энергии и плавления каменного ядра, приводящего к вулканизму. В течение десятилетий вопрос наличия вулканизма в недрах Европы обсуждался учеными. Это отличает ее от Ио, где вулканизм на поверхности давно известен и сомнений не вызывает – сотни действующих вулканов, подпитываемых приливным воздействием со стороны Юпитера извергают лаву и газы на высоту до 400 километров.
Однако Европа находится дальше от Юпитера, приливное воздействие на нее слабее, и астрономы не были уверены, хватает ли его для разогрева ее недр. Ученые под руководством Мари Бехунковой из Карлова университета в Чехии подсчитали, что максимальная вулканическая активность должна наблюдаться в районе полюсов Европы – на широтах, где происходит максимальное приливное тепловыделение. Также они смоделировали изменение вулканической активности на спутнике со временем в ходе его эволюции.
Интерес к подводному вулканизму на Европе связан с тем, что на Земле эти процессы протекают весьма своеобразно и могут влиять на биологическое разнообразие. Когда на Земле морская вода вступает в контакт с разливами раскаленной лавы, происходит выброс химической энергии. Именно энергия извержения, а не солнечный свет, при этом помогает поддержанию жизни на больших глубинах. Поэтому на Европе подводный вулканизм может оказаться главным источником энергии, поддерживающем простейшие формы жизни, если они там присутствуют.
«Наши открытия добавляют аргументов в пользу того, что подледный океан Европы может оказаться средой, пригодной для возникновения жизни, — считает Бехункова. – Европа – одно из редких планетных тел, способных поддерживать вулканическую активность миллиарды лет, и возможно – единственное за пределами Земли, имеющее большие запасы воды и долгоживущий источник энергии».
Океан, плещущийся под поверхностью Европы, в настоящее время рассматривается многими учеными, как наиболее подходящий кандидат для поисков внеземной жизни внутри Солнечной системы. Однако лед, скрывающий океан от любопытных глаз, мешает детальному исследованию его состава. Поэтому спутник был выбран в качестве цели миссии NASA Europa Clipper, которая должна достичь ее в 2030 году. Планируется, что аппарат совершит несколько десятков близких пролетов над спутником, чтобы исследовать его внутреннее строение и состав. Эти данные вкупе с исследованием химсостава тонкой атмосферы помогут понять, как происходит обмен веществом между океаном и поверхностью, есть ли следу вулканической деятельности в полярных областях, и подтвердить высказанную гипотезу.
Ранее ученые показали, что на поверхности Европы присутствует хорошо знакомый землянам минерал — поваренная соль (хлорид натрия, NaCl). А поскольку внешняя оболочка спутника представляет собой не что иное, как замерзший океан, то из этого ученые сделали вывод, что в его составе в большом количестве находится соль, что делает эту среду еще более пригодной для теоретического обнаружения в ней жизни.
Чтобы сделать такое открытие, ученым не пришлось лететь на спутник, чтобы попробовать его на вкус – для этого оказалось достаточно проанализировать свет, отраженный его поверхностью.