Океан Европы по составу похож на земной

Новая работа американцев Майкла Брауна (Michael Brown) из Калифорнийского технологического института в Пасадене и Кевина Хэнда (Kevin Hand) из Лаборатории реактивного движения НАСА утверждает, что спектр излучения, исходящего от Европы, крупнейшего спутника Юпитера, свидетельствует о том, что уходящий на сотню километров вглубь подлёдный океан на самом деле активно обменивается веществом с ледяной корой над ним.

Присутствие эпсомита на поверхности Европы означает, что соли, содержащиеся в её океане, периодически пробиваются на поверхность ледяной коры, где взаимодействуют с серой. (Здесь и ниже илл. JPL / NASA.)

Открытие стало результатом самого глубокого на сегодня анализа спектра Европы, проведённого при помощи спектрометра OSIRIS Обсерватории Кека. Небольшой провал в спектре показал, что в поверхностном ледяном покрове есть эпсомит — минерал, содержащий сульфат магния и воду. По составу он идентичен так называемой «магнезии», или английской соли, применяемой в медицине. Он мог появиться во льду только при систематическом обмене веществом с подлёдным океаном.

«Теперь у нас есть свидетельства, что океан Европы не изолирован, что океан и поверхность спутника «разговаривают» и обмениваются веществами, — поясняет Майкл Браун. — Значит, энергия [c поверхности] может попадать в океан, что важно в смысле возможности существования там жизни. И если вы хотите узнать, что именно есть в океане, то можете просто высадиться на поверхности и отколоть её кусок [для дальнейшего изучения]».

Кроме того, согласно данным зонда «Галилео», полученным в 1990-х годах, поверхность Европы явно несёт следы чего-то ещё, помимо чистого водного льда. Скажем, та сторона спутника, что всё время отвёрнута от Юпитера, имеет красноватый оттенок, а сторона, обращённая к Юпитеру, слегка желтовата. Увы, эффективности спектрометра зонда не хватало, чтобы понять, что именно находится на поверхности Европы и загрязняет водный лёд. Теперь учёным удалось выяснить, что следы минералов есть и на жёлтой, и на красной сторонах, в особенности в низких широтах последней, где и был обнаружен эпсомит.

Тем не менее, полагают они, океан Европы богат не серой и сульфатами, а хлором и хлоридами — в частности хлоридами натрия и калия, что делает его ближе к земному океану. Дело в том, поясняют авторы работы, что хлориды этих элементов не дают явных спектральных следов. А эпсомит с противоположной Юпитеру стороны Европы, скорее всего, не океанского происхождения. В то же время у Европы есть нечто вроде сверхразрежённой атмосферы с атомами натрия и калия, которые, как говорят исследователи, происходят именно от хлоридов на её ледяной поверхности.

Поверхность Европы покрыта трещинами, указывающими на то, что ледяной покров этого спутника Юпитера не является вечным и неуязвимым. Значит, возможен и обмен веществом с нижележащим океаном?

А вот на далёкой от Юпитера стороне спутника хлориды магния имеют шансы встретиться с серой, выбрасываемой вулканами другого спутника Юпитера, Ио. Магнитосфера планеты не позволяет вылетевшим оттуда частицам серы полностью покинуть систему Юпитера, и часть захваченной магнитным полем серы позднее притягивается гравитацией Европы, накапливаясь на теневой стороне. Содержащие серу компоненты реагировали с хлоридом магния и образовывали эпсомит, полагают учёные.

Прежняя теория о том, что в океане слишком велика концентрация серной кислоты, а потому он непригоден для жизни, не согласуется с отсутствием следов серы на развёрнутой к Юпитеру стороне спутника.

Всё это означает, что вода в подлёдном океане Европы, вдвое большем по объёму, чем все океаны Земли, по составу близка к нашей и так же насыщена хлоридами, а не соединениями серы, делающими столь бедными жизнью глубины Чёрного моря. Иными словами, ранее выдвигавшиеся гипотезы о невозможности жизни в подлёдных океанах из-за их ненасыщенности солями, необходимыми морским организмам, не имеет серьёзных оснований. Огромное значение такой вывод может иметь не только для Солнечной системы, но и экзопланет-океанов, где отсутствие суши до сих пор считалось ограничителем для минерализации вод и возникновения жизни. А Европа, по всей видимости, является одним из основных (если не главным после Земли) претендентов на статус обитаемого небесного тела Солнечной системы.

Отчёт об исследовании опубликован в издании Astronomical Journal, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.

Подготовлено по материалам Лаборатории реактивного движения НАСА.