Европа може да има извисяващи се ледени шипове на повърхността си

Ледени шипове - известни ощекаещи се- наГорна част на Рио Бланков Централните Анди на Аржентина. Подобни ледени шипове могат да съществуват на повърхността на луната на Юпитер Европа, на нейните екваториални ширини. Изображение чрез Arvaki/Wikipedia.


Всички тези светове са ваши - с изключение на Европа. Не се опитвайте да кацате там. Така върви познатата линия от научнофантастичния роман от 1982 г. „2010: Одисея две“ от Артър Кларк. В него изкуственият интелект, наречен HAL, предупреждава човешките астронавти да не се опитват да кацнат на повърхността на луната на Юпитер Европа. Сега, както се оказва, кацането в Европа може да се окаже трудно в действителност - не заради извънземни - а зарадимасивни ледени шиповекоито изследователите подозират, че могат да бъдат високи до пет етажни сгради. Констатациите бяхапубликуваниврецензиранвестникПриродна геонаукана 8 октомври 2018 г.

Европа е един от четирите известни галилейски спътника на Юпитер. Това е силно интригуващ свят, с възможен глобален океан под външна обвивка от лед. Повърхността на Европа е забележително гладка в по-голямата си част, пресечена от много фрактури, което прави Луната да изглежда като гигантско напукано яйце. Но екваториалният регион изглежда малко по -груб според новото проучване, като ледените остриета вероятно ще бъдат високи до 50 фута и 23 фута широки (15 метра високи, 7 метра широки) според новия анализ на характеристиките на повърхността. Те могат да бъдат подобни на образувания, нареченикаещи се, познат на Земята и наскоро открит на Плутон - „лопатен терен' - поНови хоризонтикосмически кораб през 2015 г.Споредсъавтор на изследванетоУраганът Умурхан, астрофизик и планетарен учен в изследователския център на НАСА Еймс:


Беше въпрос на време, преди да започнем да си представяме, че тези назъбени терени може да съществуват другаде в Слънчевата система.

Ледената повърхност на Европа като цяло е доста гладка, с изключение на многобройните пукнатини, които пресичат Луната, правейки я да изглежда като гигантско напукано яйце. Изображение чрез NASA-JPL-Caltech.

Penitentes като основно гигантски ледени остриета, които са ориентирани към слънцето. ВПустинята Атакамав Северна Чили те могат да бъдат намерени в райони с ярка, продължителна слънчева светлина и студен, сух, неподвижен въздух. Слънчевата топлина кара сублимацията на лед и сняг - да се превърне във водна пара, без първо да се стопи в процес, нареченсублимация. Тези могат да растат до 16 фута височина. Когато се образуват, те са склонни естествено да се ориентират към слънцето по обед.

Тъй като те се намират на Земята и Плутон, изследователите искаха да видят дали могат да съществуват и в Европа. От новата книга:


На Земята сублимацията на масивни ледени отлагания в екваториални географски ширини при студени и сухи условия при липса на течна стопилка води до образуване на ерозирани на повърхността на леда текстури с остриета и остриета. Тези оформени сублимационни остриета са известни като penitentes. За да се осъществи този процес на друга планета, ледът трябва да е достатъчно летлив, за да сублимира при повърхностни условия, а дифузните процеси, които действат за изглаждане на топографията, трябва да работят по -бавно. Тук изчисляваме скоростта на сублимация на воден лед по повърхността на луната на Юпитер Европа. Откриваме, че скоростите на сублимация на повърхността надвишават тези на ерозията поради процесите на изветряне в космоса в екваториалния пояс на Европа (географски ширини под 23 градуса) и че условията биха благоприятствали растежа на пенитентите. Ние изчисляваме, че пенитентетите в Европа биха могли да достигнат 15 метра в дълбочина с разстояние между средно 7,5 метра в близост до екватора, ако трябва да се развият през интервала, разрешен от средната повърхностна възраст на Европа. Въпреки че наличните изображения на Европа нямат достатъчна разделителна способност за откриване на грапавостта на повърхността в многометровата скала, радарните и топлинните данни са в съответствие с нашата интерпретация. Предполагаме, че penitentes може да представлява опасност за бъдещ кацач в Европа.

За да определят дали те могат да се появят в Европа, изследователите трябваше да изчислят скоростта на сублимация на воден лед по повърхността на Европа. След това те бяха сравнени с ударите на метеорити и бомбардировките от електрически заредени частици, които удариха Европа от Юпитер.

Penitentes вПустинята Атакамав Чили. Изображение чрез ESO / B. Тафреши.

Според техния анализ, процесите на сублимация ще създадат по -груби повърхностни характеристики в екваториалния регион на Европа, докато други региони ще останат по -гладки - пенитентетите ще обяснят добре радарните и топлинни аномалии, наблюдавани по -рано на тази луна на Юпитер. Като планетарен ученКирил Гримав Тексаския университет в Остин отбеляза:


Винаги е приятно да се види колко строга наука може да ни помогне да си представим как повърхността на непозната планета би могла да бъде в мащаб, който досега не е наблюдаван.

Наличието на ледените шипове в този момент е по -скоро изведено, отколкото директно наблюдавано, поради относително ниската разделителна способност на старите изображения отГалилейсонда - все още най -добрите изображения, които имаме в момента. Всички бъдещи сонди, като предстоящитеEurope Clipper- който ще провежда множество близки полети на Луната, но не и суша - ще може да изобразява повърхността с много по -висока разделителна способност. Грима спомена и това, като каза, че:

Полезният товар на предстоящия Europa Clipper е идеално пригоден за такъв вид откриване.

Концепцията на художника за бъдещата мисия Europa Clipper, която ще може да изобрази повърхността с много по -висока разделителна способност от всякога. Изображение чрез НАСА.


Тази резолюция ще бъде необходима, тъй като високите заострени ледени шипове могат да представляват сериозна опасност за всеки кацащ апарат. И така, как НАСА или друга космическа агенция се подготвя за тази възможност? Някои други лабораторни тестове показват, че в Европа може изобщо да няма пенитенти. СпоредКевин Хендв лабораторията за реактивни двигатели на НАСА:

Разгледахме този проблем и решихме, че най -доброто нещо, което трябва да направим, е просто да изградим Европа в лабораторията. Досега нашият екип все още не е видял формирането на пенитентети в лабораторията при условия, сравними с Европа. Сигурен съм, че в Европа има странни образувания, но те не са образувани от същата физика, която задвижва образуването на пенитенти на Земята.

Дали penitentes наистина съществуват в Европа, все още не е известно, но би изглеждало разумно всяка бъдеща мисия за кацане - като тази, предложена да следва мисията Europa Clipper - да вземе предвид тази възможност. Тези на Плутон например - макар и по -големи - бяха неочаквани, но определено са реални.

Когато космическият кораб „Нови хоризонти“ премина покрай Плутон през 2015 г., той откри там пенитентети. Те също се наричатлопатен терен(долният център на изображението). Изображение чрез НАСА/Университет Джон Хопкинс/APL/Югозападен изследователски институт.

Penitentes на Плутон са доказателство, че сублимацията може да създаде някои странни образувания в цялата Слънчева система, дори в светове с малка или никаква атмосфера, като Европа. Както отбеляза Умурхан:

Става очевидно, че релефните форми, изваяни чрез сублимация, могат да бъдат доста разпространени сред ледените тела в Слънчевата система. Когато отидете в пустинята Атакама и ги видите, това се чувства доста отвъдно и сега виждаме, че наистина е така.

В крайна сметка: Ако имасаpenitentes - големи шипове лед - на повърхността на луната на Юпитер Европа, те биха могли да затруднят бъдещото кацане там. Предстоящите космически мисии, като Europa Clipper, ще изследват повърхността много по -подробно, за да намерят подходящи места за кацане.

Източник: Образуване на грапавост на остриета в метрови скали върху повърхността на Европа чрез аблация на лед

ЧрезПриродна геонаука