Още доказателства за воднисти шлейфове в Европа

Ярък вертикален пръскач, наподобяващ гейзер, с планета и звезди на заден план.

Концепцията на художника за водни пари в Европа, най -малката от четирите големи на ЮпитерГалилейски луни. Изображение чрез ASA/ ESA/ K. Retherford/ SwRI/Наука.


Огромните струи водни пари изригват през огромни пукнатини на повърхността на луната на СатурнЕнцеладбяха бързо открити от космическия кораб „Касини“, след като той започна да обикаля около Сатурн през 2004 г. Смята се, че възникват от солен глобален океан под ледената кора на Луната. През последните няколко години се натрупват доказателства за воднисти шлейфове на голямата океанска луна на ЮпитерЕвропа, също. Сглобяването на парчетата от пъзела отнема повече време, но - въпреки че все още не е окончателно - данните за шлейфовете в Европа започват да изглеждат убедителни. Те показват, че подобни на гейзери струи излизат от повърхността на Европа, поне от време на време. На 12 май 2020 г. изследователи от Института за изследване на слънчевата система „Макс Планк“ (MPS) в Германия и Европейската космическа агенция (ESA)съобщаваоще повече доказателства за водни струи в Европа.

Новата работа подкрепя предишни проучвания, които предполагат, че - въпреки че не е било признато по това време - на НАСАГалилейкосмически кораб зърна една от тези струи по време на прелитане през Европа през 2000 г. Изследователитепубликуванитяхната работа вПисма за геофизични изследванияв края на април.


Изтъкването на доказателства за шлейфове в Европа беше дълъг процес, тъй като от събраните до момента доказателства те изглеждат прекъснати. Обратно, струите на Енцелад бяха големи и лесни за наблюдение и поне по това време изригваха непрекъснато. MPS ученЕлиас Русосказа в аизявление:

Въпреки това, различни теории, модели и спорадични наблюдения предполагат, че и Европа може да прояви плюмове.

Гладко белезникаво кълбо, покрито с кафяви пукнатини, на черен фон.

Океанската луна на Юпитер Европа, видяна от Галилей. Това изображение е комбинация от изображения от 1995 и 1998 г. Учените са открили още доказателства за струите водни пари, изригващи от ледената му повърхност, които най -вероятно произхождат от океана отдолу. Изображение чрез НАСА/JPL-Caltech/ Институт SETI.

Как изследователите са намерили допълнителни доказателства за шлейфовете на Европа?


Те използваха компютърни симулации, за да възпроизведат данните от детектора на енергийни частици (EPD) на борда на Galileo по време на прелитане на Европа през 2000 г. EPD регистрира разпределението на високоенергийнипротонив капан в мощното магнитно поле на Юпитер, което е 20 пъти по -силно от земното. Европа обикаля в рамките на това магнитно поле. През 2000 г. детекторът регистрира по -малко протони по време на прелитането, отколкото се очакваше. Тогава се смяташе, че самата Европа блокира изгледа на детектора.

Но сега новото проучване предполага нещо друго. Изследователите моделират движението на протони по време на прелитането, в опит да възпроизведат оригиналните резултати от Галилей. Но - изненада - те установиха, че единственият модел, който отговаря на резултатите, е този, при който струя водна пара е между Европа и детектора.

Две глобуси на тъмносин пъстър фон, всеки с малка бяла издутина на ръба с надпис Plume.

Композитни снимки от космическия телескоп „Хъбъл“ и космическия кораб „Галилео“, показващи предполагаем изригване на шлейф на същото място в Европа през 2014 и 2016 г. Изображение чрез NASA/ ESA/ W. Sparks (STScI)/ USGS Astrogeology Science Center/JPL-Caltech.

Шлейфът би нарушил изключително тънката атмосфера на Европа и магнитното поле. Това също би променило количеството и поведението на енергийните протони. Когато протоните се сблъскаха с незаредени частици от атмосферата или шлейфа на Европа, те взеха електрони от тях, ставайки сами незаредени частици. КатоХанс Хюбригсот ESA, водещ автор на новото проучване, каза:


Това означава, че те вече не са хванати в магнитното поле на Юпитер и могат да напуснат системата с висока скорост.

Следователно намаленият брой протони, открити по време на прелитането, може да се обясни с шлейф от водни пари.

Миналата година бешесъобщаваче самите водни пари са били открити директно над повърхността на Европа от изследователи, използващиОбсерватория W. M. Keckна Мауна Кеа на Хаваите. Според учен от НАСАЛукас Паганини:

Основните химични елементи (въглерод, водород, кислород, азот, фосфор и сяра) и източници на енергия, две от трите изисквания за живот, се намират в цялата Слънчева система. Но третата - течна вода - е малко трудно да се намери извън Земята. Въпреки че учените все още не са открили директно течна вода, ние открихме следващото най -добро нещо: вода под формата на пари.


Сигналът на водната пара обаче беше слаб и се виждаше само веднъж за 17 нощи на наблюдения през 2016 и 2017 г. Космическият телескоп Хъбъл (HST) също направи снимки през 2014 и 2016 г., които изглежда показват шлейф на същото място. Но дори и това не беше счетено за достатъчно убедително.

Частичен изглед на земното кълбо с ярки ивици, излизащи от него, на черен фон.

Луната на Сатурн Енцелад е потвърдена, че има струи водни пари от космическия кораб Касини. Тази зашеметяваща снимка показва след това изригване през пукнатини в ледената кора на южния полюс на Луната. Данните сочат, че те са по -активни от тези в Европа. Изображение чрезНауката на НАСА.

Въз основа на това и предишни проучвания, европейските петна вероятно са по -рядко срещани и може би по -малки от тези на Енцелад. Но това не ги прави по -малко вълнуващи. Ако те се случват по начин, подобен на тези на Енцелад, тогава те вероятно произхождат от подземния океан. За Европа и Енцелад сега е известно, че имат глобални океани под външните си ледени кори.

Касини успя да вземе проби от шлейфовете в Енцелад и откри водни пари, метан, соли и органични молекули. Той също така намери доказателства за текуща активностхидротермални отвори- точно както в земните океани - на океанското дъно на Енцелад. Органичните вещества сами по себе си не доказват, че все още има живот там, но комбинирани с хидротермалните улики, те сочат към вероятно обитаема среда в океана на Енцелад. Същото ли важи и за Европа?

TheЮнонасондата, която в момента обикаля около Юпитер, не може да провежда прелитания на Европа, но предстои НАСАEurope Clipperмисията, планирана за стартиране през 2023 г., ще направи много такива полети. Ако точното местоположение на всяка струя може да бъде определено предварително, тогава Europa Clipper трябва да може да лети точно през тях, точно както Касини направи в Енцелад. След това съставът може да бъде определен и по този начин учените биха могли да научат повече за условията в самия океан. Юпитер, ледена лунна изследователка на ESA (СОК) мисията до Юпитер, стартираща през 2022 г., също ще може да изучава Европа по -подробно.

Въпреки че Европа е малко по -малка от нашата луна, нейният глобален подземен океан се изчислява да съдържа повече вода, отколкото всички океани на Земята взети заедно. Ако има някаква хидротермална активност на дъното на океана, както на Земята и Енцелад, това би увеличило шансовете океанът да бъде обитаем, въпреки че е напълно скрит от слънчевата светлина от ледената кора. Дори в дълбоките океани на Земята, аголямо разнообразие от животпроцъфтява около горещи хидротермални отвори, без да е необходима слънчева светлина.

Усмихнат мъж в синя риза, застанал пред стъклени прозорци.

Ханс Хюбригс от ESA, водещ автор на новото проучване. Изображение чрезТОВА.

Доказателствата за шлейфове в Европа изглеждат по -силни от всякога, но абсолютната сигурност може да изчака мисията Europa Clipper или JUICE. Потвърждението би било вълнуващо, което би позволило на учените да вземат проби и да анализират водата, идваща от океана, без да се налага да пробиват през леда (все още далеч), точно както в Енцелад. И тогава, може би, ще бъдем много по -близо до отговора на най -големия въпрос от всички: има ли живот в Европа?

В крайна сметка: Учените в Европа са открили още доказателства за струи водни пари в Европа.

Източник: Активно изригване на шлейф в Европа по време на Galileo Flyby E26, посочено от изчерпване на енергийни протони

Чрез MPS

Чрез ESA