Самая глубокая точка земного океана находится примерно в 11 километрах ниже уровня моря. Предполагаемое дно океана Европы лежит в несколько раз глубже. Но сравнивать эти миры только одной цифрой было бы слишком просто.
2. Маленький спутник с огромным запасом воды
Диаметр Европы составляет около 3120 километров: она меньше земной Луны. Однако её предполагаемый океан охватывает весь спутник, тогда как земные моря занимают только часть поверхности планеты. Поэтому небольшой мир способен хранить удивительно большой объём воды.
По оценкам NASA, глубина океана Европы может составлять от 60 до 150 километров. Средняя глубина земного океана — примерно 3,7 километра. Даже Марианская впадина на фоне этих оценок выглядела бы сравнительно неглубокой.
Выражение «глубже всех земных океанов вместе взятых» звучит эффектно, но требует пояснения. Глубины океанов нельзя складывать, как длину досок. Корректно говорить, что океан Европы, вероятно, глубже любого земного и содержит более чем вдвое больше воды, чем все океаны Земли вместе.
NASA приводит ориентировочный объём около 2,9 миллиарда кубических километров для Европы против примерно 1,4 миллиарда для Земли. Эти значения зависят от предполагаемой толщины водного слоя. Ошибка в несколько десятков километров заметно меняет итоговый объём.
3. Как вода помещается внутри Европы?
Под ледяной оболочкой начинается солёная вода, а ниже располагаются каменная мантия и металлическое ядро. По общему устройству Европа напоминает уменьшенную Землю, на которой океан закрыли глобальной ледяной крышкой. Однако давления, температуры и химический состав там совершенно иные.
Сила тяжести на Европе примерно в семь с половиной раз меньше земной. Поэтому давление растёт с глубиной медленнее, чем в земном океане. Тем не менее на дне стокилометрового водного слоя оно будет огромным и во много раз превысит давление в Марианской впадине.
Модели допускают, что жидкая вода непосредственно соприкасается с каменным дном. Для поисков обитаемой среды это особенно интересно: реакции воды с породой могут создавать химические градиенты и выделять вещества, которыми теоретические микроорганизмы могли бы пользоваться как источником энергии.
Но красивые изображения с дымящими «чёрными курильщиками» на дне Европы пока остаются иллюстрациями. Данных, подтверждающих там современные гидротермальные источники, нет. Неизвестны даже точные состав и кислотность океана.
4. Можно ли измерить глубину с орбиты?
Обычный эхолот на Европе использовать нельзя: до воды сначала нужно пройти километры льда. Поэтому учёные комбинируют несколько косвенных методов. Они изучают гравитацию, магнитное поле, форму спутника, его реакцию на приливные силы и особенности поверхности.
Ледопроникающий радар способен посылать радиосигналы в толщу коры. Если свойства льда благоприятны, отражение от границы между льдом и водой поможет определить толщину оболочки. Но соли, трещины и тёплые участки могут рассеивать или поглощать сигнал.
Дополнительную информацию даст магнитометр. Солёный океан реагирует на меняющееся магнитное поле Юпитера, а сила и задержка этого ответа зависят от проводимости и толщины водного слоя. Одного такого измерения недостаточно, но вместе с другими данными оно значительно сужает диапазон моделей.
Аппарат Europa Clipper совершит десятки близких пролётов мимо спутника. Он не будет садиться и бурить лёд, зато сможет исследовать разные районы с небольшого расстояния. Главный результат ожидается не в виде одной фотографии океана, а в виде согласованной модели, построенной несколькими приборами.
5. Что говорит наука?
Оценка глубины в 60–150 километров и объёма более двух земных океанов используется NASA как наиболее правдоподобный современный диапазон. Толщина ледяной оболочки 15–25 километров и средняя глубина океана около 100 километров.
Подтверждено, что поверхность состоит преимущественно из водяного льда, а магнитные и геологические данные лучше всего объясняются глобальным солёным океаном. Однако его верхняя и нижняя границы непосредственно не измерялись. Числа получены из физических моделей внутреннего строения.
Вероятно, океан существует миллиарды лет благодаря приливному нагреву. Это повышает интерес к Европе как к возможной обитаемой среде: длительно существующий океан даёт химическим процессам много времени. Но обитаемость и наличие жизни — не одно и то же.
Гипотезами остаются гидротермальные источники, конкретный состав океана и обмен веществами через ледяную оболочку. Неизвестно, достигают ли продукты радиационной химии на поверхности глубинной воды. Без такого обмена океан может оказаться беднее доступной энергией, чем хотелось бы оптимистам.
Значит, океан Европы действительно может быть гораздо глубже любого земного. А по общему объёму он, вероятно, превосходит все океаны нашей планеты более чем в два раза. Самое удивительное здесь не рекордная цифра, а то, что столь маленький спутник способен быть настоящим водным миром.
Расскажите в комментариях, рискнули бы вы отправить туда первый подводный аппарат.
