Под поверхностью Европы воды может быть больше, чем во всех земных океанах. Но добраться до неё оказалось труднее, чем надеялись сторонники «тонкого льда». Измерения Juno указали примерно на 29 километров холодной оболочки — и это ещё не обязательно вся толщина.
2. Океан, которого никто не видел
Европа — спутник Юпитера чуть меньше нашей Луны. Её светлая поверхность пересечена длинными трещинами, хребтами и красноватыми полосами. Кратеров мало, а значит, поверхность геологически молода и периодически обновляется.
Главное доказательство океана пришло не из скважины, а из магнитных измерений аппарата Galileo. В меняющемся магнитном поле Юпитера внутри Европы возникает наведённый сигнал. Лучше всего его объясняет глобальный слой электропроводящей солёной воды под ледяной оболочкой.
Оценки глубины океана составляют примерно 60–150 километров. Но толщина льда долго оставалась спорной: модели допускали как сравнительно тонкую оболочку, так и десятки километров.
3. Как Juno измерил лёд
29 сентября 2022 года Juno пролетел примерно в 360 километрах над Европой. Его микроволновый радиометр принимал естественное излучение поверхности на разных частотах. Чем длиннее волна, тем глубже она способна проникнуть в относительно чистый холодный лёд.
Прибор обследовал около половины спутника. Исследователи сравнили яркостные температуры с моделями передачи тепла через лёд. Так удалось оценить толщину холодного жёсткого слоя, где тепло переносится в основном теплопроводностью.
Средний результат для изученной области — около 29 километров. Он не означает, что вся оболочка Европы повсюду имеет ровно такую толщину.
4. Почему число может измениться
Оценка относится к внешнему проводящему слою почти чистого водяного льда. Ниже может существовать более тёплый конвективный слой, где лёд очень медленно перемешивается, подобно чрезвычайно вязкой жидкости. Тогда полная оболочка окажется ещё толще.
С другой стороны, растворённые соли меняют свойства льда. По оценке команды Juno, умеренное содержание соли могло бы уменьшить полученную толщину примерно на пять километров.
Радиометр также обнаружил небольшие трещины, поры или пустоты в верхних сотнях метров. Они важны для понимания структуры поверхности, но не выглядят широкими каналами прямо к океану.
5. Что говорит наука
Подтверждено, что данные Juno лучше согласуются с толстым холодным слоем: в изученной области его средняя толщина составляет около 18 миль, или 29 километров. Работа опубликована в Nature Astronomy.
Сильные доказательства глобального солёного океана основаны на магнитных данных и геологии поверхности, но сам океан ещё не исследован напрямую. Число 29 километров не является расстоянием от любой точки поверхности до жидкой воды.
Гипотеза об обитаемости Европы остаётся гипотезой. Вероятно, у океана есть жидкая вода, химические элементы и энергия от приливного нагрева. Но ни биологических молекул, ни организмов там не обнаружено.
6. Что это меняет
Толстый лёд усложняет обмен между облучённой поверхностью и океаном. Кислород и другие вещества, созданные радиацией наверху, должны преодолеть большой путь. Однако трещины, хаотические области и медленное движение льда могут переносить материал.
Europa Clipper и европейский аппарат JUICE направляются к системе Юпитера. Они не будут бурить 29 километров, зато смогут уточнить толщину оболочки и изучить её внутренние слои.
Лучший ответ сегодня — около 29 километров холодного жёсткого льда в исследованном регионе, возможно, плюс более тёплый слой ниже. Океан Европы не стал менее интересным, но дверь к нему оказалась толще. Подписывайтесь: новые аппараты проверят, есть ли в этой двери естественные щели.
