Все миры могут быть нашими, кроме Европы, но это только делает ледяную луну Юпитера еще более интригующей. Под тонкой ледяной коркой Европы лежит дремучий глобальный океан жидкой воды где-то на глубине около 100 километров, что в совокупности создает больше жидкой воды, чем на всей поверхности Земли. Жидкая вода плюс источник (и) тепла для поддержания ее в жидком состоянии, а также органические соединения, необходимые для жизни, и ... ну, вы знаете, откуда идет процесс мышления.
И теперь оказывается, что Европа может иметь даже больше источника тепла, чем мы думали. Да, большая часть жидкого тепла Европы исходит от приливных напряжений, вызванных массивной гравитацией Юпитера, а также других крупных галилеевых лун. Но сколько именно тепла вырабатывается в ледяной коре Луны при ее изгибе, до сих пор было только слабо оценено. Теперь исследователи из Университета Брауна в Провиденсе, RI и Колумбийского университета в Нью-Йорке смоделировали, как трение создает тепло внутри льда при стрессе, и результаты оказались удивительными.
Хотя Европа шириной 3100 км покрыта льдом и технически имеет самую гладкую поверхность в Солнечной системе, она далеко не безликая. В его замерзшей коре есть огромные области разбитой «местности хаоса», и она покрыта длинными перекрещивающимися трещинами, заполненными красновато-коричневым материалом (который может быть формой морской соли), а также смятыми, похожими на горы хребтами, которые выглядят необычайно свежими ,
Считается, что эти гребни являются результатом формы тектоники, за исключением не каменных плит, как на Земле, а скорее смещающихся плит замерзшей воды. Но откуда берется энергия, необходимая для управления этим процессом, и то, что происходит со всем фрикционным теплом, создаваемым во время этого процесса, неизвестно.
«Люди использовали простые механические модели для описания льда», - говорит геофизик Кристин Маккарти, профессор-исследователь Lamont в Колумбийском университете, который руководил исследованиями, будучи аспирантом в Университете Брауна. «Они не получали те тепловые потоки, которые могли бы создать эту тектонику. Поэтому мы провели несколько экспериментов, чтобы попытаться лучше понять этот процесс ».
Механически подвергая образцы льда различным формам давления и напряжения, аналогичным условиям, которые будут обнаружены на Европе, когда она вращается вокруг Юпитера, исследователи обнаружили, что большая часть тепла вырабатывается в деформациях льда, а не между отдельными зернами. как считалось ранее. Эта разница означает, что, вероятно, много больше тепла проходит через слои льда в Европе, что повлияет как на его поведение, так и на его толщину.
«Эта физика является первым порядком в понимании толщины оболочки Европы», - сказал Рейд Купер, профессор наук о Земле и исследователь Маккарти в Брауне. «В свою очередь, толщина оболочки относительно общей химии луны важна для понимания химии этого океана. И если вы ищете жизнь, тогда химия океана имеет большое значение ».
Когда дело доходит до ледяной коры Европы, традиционно существуют два лагеря мыслителей: тонкие и толстые. По оценкам более тонких ледниковых покровов, толщина коры Луны составляет не более нескольких километров, а местами она может доходить очень близко к поверхности, если не прорваться полностью, в то время как те, кто находится в лагере с толстым льдом, думают, что она может быть в десятки раз толще. Хотя существуют данные, подтверждающие обе гипотезы, еще предстоит выяснить, какие из этих новых выводов будут лучше всего подтверждены.
К счастью, нам не придется долго ждать, чтобы выяснить, насколько густой ледяной покров Луны действительно является. Недавно одобренная миссия НАСА отправится в Европу в 2020-х годах, чтобы изучить ее поверхность, внутренний состав и потенциальную пригодность для жизни. Миссия может (то есть, должен) также включают посадочный аппарат, хотя о том, какой моды еще предстоит определить. Но когда данные этой миссии наконец-то поступят, на многие наши давние вопросы об этом таинственном ледяном мире, наконец, будут даны ответы.
Исследование группы опубликовано в номере от 1 июняПисьма о Земле и Планете Науки.
Источник: PhysOrg.com
