Космический аппарат NASA Europa Clipper сейчас находится на пути длиной в 1,8 миллиарда миль к Юпитеру с задачей оценить, может ли ледяной спутник, в честь которого он назван, — Европа — поддерживать жизнь.
Основываясь на данных исторических миссий Voyager и Galileo, ученые знают, что Европа скрывает под своей замерзшей корой глобальный океан, содержащий более чем вдвое больше воды, чем все океаны Земли вместе взятые. Во время запланированных 49 близких облетов ледяной луны планетологи надеются, что аппарат обнаружит гигантские водяные шлейфы или теплые карманы на поверхности, питаемые этим подповерхностным океаном, — что дало бы удобный способ проанализировать химию скрытого океана с орбиты.
Однако новое исследование показывает: любая неглубокая вода, которую обнаружит Europa Clipper, возможно, вовсе не является прямым окном в океан Европы.
Работа, возглавляемая планетологом Лухендрой Оджхой из Университета Ратгерса, указывает на то, что ледяной панцирь Европы действует как гораздо более formidable барьер, чем предполагалось ранее. Компьютерные симуляции, моделирующие физику движения воды через трещины во льду, показывают, что жидкость, поднимающаяся из океана, движется турбулентно, стремительно теряет тепло и замораживает трещины — часто за считанные часы — задолго до достижения малых глубин.
«Есть ледяной панцирь, под ним вода, и существуют все эти предположения о том, как эта вода может подниматься из глубоких недр и пробиваться наверх, не замерзая по пути, — сказал Оджха в заявлении. — Мы, по сути, считаем, что опровергли это».
Чтобы проверить этот сценарий, команда Оджхи построила компьютерные симуляции, оценивающие, может ли океанская вода подниматься через трещины в коре и скапливаться в неглубоких резервуарах ближе к поверхности. Такие резервуары, если бы они напрямую питались океаном, было бы значительно легче обнаружить и проанализировать пролетающему аппарату, чем океан, погребенный на многие мили вглубь.
В то время как более ранние модели предполагали, что вода будет течь по этим каналам плавно, реальная физика создает гораздо более хаотичное путешествие, говорится в новом исследовании. Вместо устойчивого потока поднимающаяся вода турбулентно бурлит у ледяных стен трещин, быстро теряя тепло.
«Она будет двигаться влево и вправо, вверх и вниз, у нее будет вихревое движение, — сказал Оджха в заявлении. — И когда это происходит, жидкая вода охлаждается очень и очень быстро по мере приближения к поверхности».
По мере быстрого охлаждения вода остается жидкой ниже своей стандартной точки замерзания в процессе, называемом переохлаждением. Этот феномен, как отмечается в исследовании, запускает образование крошечных, похожих на слякоть ледяных кристаллов, известных как фразильный лед, которые затем быстро нарастают и закупоривают проход.
Хотя более широкие трещины теоретически могли бы переносить бóльшие объемы воды, результаты показывают, что для предотвращения полного замерзания эти каналы должны были бы быть «нереалистично длинными или встречаться в больших количествах», говорится в заявлении университета.
Последствия для миссий
Полученные результаты могут изменить то, как ученые интерпретируют поступающие данные от Europa Clipper, который должен прибыть к Юпитеру в апреле 2030 года, а также от миссии Европейского космического агентства Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE). JUICE прибудет в июле 2031 года для изучения Юпитера и трех его океанических лун — Европы, Ганимеда и Каллисто.
Если эти аппараты все же обнаружат неглубокие жидкие бассейны или подобные поверхностные образования, исследование Оджхи предполагает, что они, скорее всего, созданы локальным таянием внутри самого ледяного панциря, а не прямыми восходящими потоками из глубокого океана.
«Это помогает будущим миссиям интерпретировать то, что они найдут, и лучше понять, где искать признаки обитаемости», — сказал Оджха в заявлении.
Исследование описано в статье, опубликованной 23 июля в журнале Nature Astronomy.
Запечатанный океан: что это меняет для поиска жизни
Открытие команды Оджхи — это холодный душ для романтиков астробиологии, надеявшихся, что Europa Clipper сможет «понюхать» воду из океана Европы прямо с орбиты. Если ледяной панцирь работает как самозатягивающийся клапан, закупоривающий любые трещины фразильным льдом за часы, то химический состав глубинного океана остается недоступным для прямого анализа — по крайней мере, без посадочного модуля с буром. Но это не значит, что миссия теряет смысл: напротив, она становится более сложной. Локальные карманы талой воды, не связанные с океаном, — это все равно окна в химию ледяной коры, а возможно, и в биологию, если в них существуют микробные экосистемы. Просто искать их придется иначе: не как следы глубинных выбросов, а как автономные очаги. Для JUICE, которая будет изучать сразу три луны, этот вывод еще более важен: Ганимед и Каллисто также обладают подледными океанами, и понимание физики их ледяных панцирей станет ключом к интерпретации данных.
Источники: исследование в Nature Astronomy (23 июля 2026 г.); заявления Лухендры Оджхи (Университет Ратгерса); данные NASA/JPL-Caltech.
В нашем Telegram‑канале, вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
Поделитесь:
Оставьте Комментарий