Как вы определяете толщину океана, который не видите, не говоря уже о том, насколько он соленый? Считается, что Европа, шестой спутник Юпитера, имеет под своей ледяной поверхностью океан жидкой воды. Мы знаем это из-за его удивительно неокрашенной поверхности и того, как его магнитное поле взаимодействует с магнитным полем Юпитера. Новые результаты, которые учитывают взаимодействие Европы с плазмой, окружающей Юпитер, - в дополнение к магнитному полю - дают нам лучшую картину толщины и состава океана. Это поможет будущим исследователям-роботам понять, как глубоко им нужно проложить туннель, чтобы достичь океанов под ними.
«Из измерений силы тяжести, проведенных Галилео, мы знаем, что Европа является дифференцированным телом. Наиболее правдоподобные модели интерьера Europa имеют слой льда H2O толщиной 80-170 км. Однако измерения гравитации ничего не говорят нам о состоянии этого слоя (твердого или жидкого) », - сказал доктор Нико Шиллинг из Института геофизики и метеорологии в Кельне, Германия.
Вода в океане Европы - так же, как вода в нашем собственном океане - является хорошим проводником электричества. Когда проводник проходит через магнитное поле, вырабатывается электричество, которое влияет на само магнитное поле. Это похоже на то, что происходит внутри электрического генератора. Этот процесс называется электромагнитной индукцией, и интенсивность индукции дает много информации о материалах, участвующих в процессе.
Однако Европа не взаимодействует только с магнитным полем, исходящим от Юпитера; он также имеет электромагнитные взаимодействия с плазмой, окружающей Юпитер, называемой магнитосферной плазмой. То же самое происходит на Земле очень знакомым образом: у Земли есть магнитосфера, и когда плазма, исходящая от Солнца, взаимодействует с нашей магнитосферой, мы видим прекрасный феномен Северного сияния.
Этот процесс, происходящий периодически, когда Европа вращается вокруг Юпитера, оказывает влияние на индукционное поле подповерхностного океана Луны. Комбинируя эти измерения с предыдущими измерениями взаимодействия между Европой и магнитным полем Юпитера, исследователи смогли получить более точную картину того, насколько толстым и проводящим является океан Европы. Их результаты были опубликованы в статье под названием Изменяющееся во времени взаимодействие Европы с магнитосферой Юпитера: ограничения на проводимость подземного океана Европы, который появляется в августе 2007 года издание журнала Икар.
Исследователи сравнили свои модели электромагнитной индукции Европы с результатами измерений магнитного поля Галилея и обнаружили, что общая проводимость океана составляла около 50000 Сименс (показатель электрической проводимости). Это намного выше, чем в предыдущих результатах, где проводимость проводилась на уровне 15000 Siemens.
Однако в зависимости от состава океана толщина может составлять от 25 до 100 км, что также толще, чем ранее оцененный нижний предел в 5 км. Чем менее проводим океан, тем он должен быть толще для учета измеренной проводимости, и это зависит от количества и типа соли, обнаруженной в океане, которая до сих пор остается неизвестной.
Учет взаимодействия с магнитосферной плазмой важен при изучении состава планет и лун.
Доктор Шиллинг сказал: «Взаимодействие плазмы влияет на измерения магнитного поля, но не, например, измерения гравитации. Таким образом, в каждом случае в системе Юпитера, где измерения магнитного поля использовались для получения некоторой информации из недр лун, необходимо учитывать взаимодействие плазмы. Примером является, например, Io, где первые flybys предположили, что Io может иметь внутреннее динамо-поле. Оказалось, что измеренное возмущение магнитного поля не было внутренним полем, а было создано взаимодействием плазмы ».
Европа и Ио, однако, не единственное место, где магнитные поля и взаимодействия плазмы могут рассказать нам о природе внутренней части планеты; этот же метод также использовался для обнаружения гейзеров Энцелада, одного из спутников Сатурна.
«Первые намеки на активную южную полярную область пришли из измерений магнитного поля и моделирования взаимодействия плазмы до того, как Кассини действительно увидел гейзеры», - сказал доктор Шиллинг.
С открытием целых экосистем на дне океанов здесь на Земле - экосистемы, полностью отрезанные от солнечного света - открытие океанов на Европе дает ученым надежду, что там может быть жизнь. И это новое открытие помогает исследователям понять, с каким океаном они могут иметь дело.
Теперь нам просто нужно пройти через ледяную раковину и искать себя.
Источник: Икар
