Планетологи пытаются оценить толщину льда на Европе
Иногда планетарная физика похожа на игру в снежки. Большинство людей, если им вручить уже сформированный снежок, могут использовать свой опыт и ощущения от шарика, чтобы угадать, из какого снега он состоит: пластичного и пушистого или мокрого и ледяного. Используя почти те же принципы, планетологи смогли изучить структуру Европы, ледяного спутника Юпитера. Европа - скалистый спутник, где обитают океаны с соленой водой, вдвое превышающие объем Земли, заключенные в ледяной панцирь. Ученые давно считали, что Европа может быть одним из лучших мест в нашей Солнечной системе для поиска внеземной жизни. Однако вероятность и природа этой жизни в значительной степени зависят от толщины ее ледяного панциря, чего астрономы пока не смогли установить. Команда экспертов по планетологии, включая Брэндона Джонсона, доцента, и Шигеру Вакиту, научного сотрудника отдела наук о Земле, атмосфере и планетах Научного колледжа Университета Пердью, объявила в новой статье, опубликованной в Science Advances, что ледяной панцирь Европы составляет не менее 20 километров толстый.
Чтобы прийти к своему выводу, ученые изучили крупные кратеры на Европе, запустив различные модели, чтобы определить, какая комбинация физических характеристик могла создать такую структуру поверхности. "Это первая работа, которая была проделана над этим большим кратером на Европе", - сказал Вакита. "Предыдущие оценки показали очень тонкий слой льда над толстым океаном. Но наше исследование показало, что там должен быть толстый слой — настолько толстый, что конвекция во льду, которая ранее обсуждалась, вероятна". Используя данные и изображения с космического аппарата Galileo, который изучал Европу в 1998 году, Джонсон проанализировал ударные кратеры, чтобы расшифровать правду о структуре Европы. Эксперт в области физики планет и колоссальных столкновений, Джонсон изучил почти все крупные планетные тела в Солнечной системе. Ученые давно спорят о толщине ледяного панциря Европы; никто не посещал ее, чтобы измерить напрямую, поэтому ученые творчески используют имеющиеся под рукой доказательства: кратеры на ледяной поверхности Европы.
"Образование ударных кратеров - самый распространенный поверхностный процесс, формирующий планетные тела", - сказал Джонсон. "Кратеры встречаются почти на каждом твердом теле, которое мы когда-либо видели. Они являются основной движущей силой изменений в планетных телах. "Когда образуется ударный кратер, это, по сути, исследование подповерхностной структуры планетарного тела. Понимая размеры и формы кратеров на Европе и воспроизводя их формирование с помощью численного моделирования, мы можем получить информацию о том, насколько толст ее ледяной панцирь". Европа - замерзший мир, но лед скрывает каменистое ядро. Однако ледяная поверхность не является неподвижной. Тектоника плит и конвекционные течения в океанах, а также сам лед довольно часто обновляют поверхность. Это означает, что самой поверхности всего от 50 до 100 миллионов лет — что звучит старо для таких короткоживущих организмов, как люди, но молодо с точки зрения геологических периодов.
Такая гладкая, молодая поверхность означает, что кратеры четко очерчены, их легче анализировать и они не очень глубокие. Их воздействие больше говорит ученым о ледяной оболочке Луны и водном океане под ней, чем дает много информации о ее каменистом сердце. "Понимание толщины льда жизненно важно для теоретизирования о возможной жизни на Европе", - сказал Джонсон. "Толщина ледяного панциря определяет, какие процессы происходят внутри него, и это действительно важно для понимания обмена материалом между поверхностью и океаном. Это то, что поможет нам понять, как на Европе происходят всевозможные процессы, и поможет нам понять возможность существования жизни".
