Исследователи получили свидетельства существования на спутнике Юпитера бассейнов с жидкой водой, расположенных на относительно небольшой глубине. Во всяком случае, скрытые озёра – это пока самое логичное объяснение наблюдаемым странностям рельефа.

Об обширном океане Европы учёные говорят давно. Но считается, что расположен он глубоко под поверхностью — его покрывает ледяная кора толщиной в 10-30 километров (между тем глубина самого океана оценивается в 160 км).

Европа на снимке с зонда Galileo: светлый лёд, уходящие за горизонт трещины и пятна, в которых лёд смешан с пылью (фото NASA, Ted Stryk).

Теперь оказывается, что помимо главного океана на Европе существует и набор мелководных морей или озёр, находящихся куда ближе к поверхности луны, и даже время от времени формирующих выходы наверх. Надо подчеркнуть, что предположение это ещё не подтверждено на все 100%, но оно следует из подробных расчётов динамики льда.

Строение Европы. В центре лежит небольшое металлическое ядро (серый цвет), далее идут горные породы (оранжевый), выше лежит жидкий океан (синий), покрытый толстым слоем льда (бежевый) (иллюстрация с сайта bbc.co.uk).

Геофизик и планетолог Бритни Шмидт (Britney Schmidt) из Техасского университета совместно с коллегами из двух других институтов выполнила новый анализ снимков, переданных аппаратом Galileo (он работал около Юпитера с 1995 по 2003 год).

Авторы работы сосредоточили усилия на двух так называемых регионах хаоса – округлых участках с крупными нарушениями структуры ровного поверхностного льда. Эти регионы содержат многочисленные разломы, возвышающиеся ледяные блоки и купола.

В своей статье в Nature исследователи пишут, что воздействие на лёд относительно тёплой воды, скрытой на глубине 10-30 километров, не может произвести такие структуры. А значит, следует искать иное объяснение.

Один из исследованных регионов — Thera Macula (в условных цветах). Снимок показывает поверхностный хаос, порождённый скрытым подо льдом водоёмом. Цвета отражают высоты над окружающей местностью. Самые возвышенные участки окрашены в фиолетовый и красный. Исследователи говорят, что данный водоём сравним по объёму с Великими озёрами в Северной Америке и что по всей Европе должно существовать много похожих участков (иллюстрация Paul Schenk/NASA).

Учёные построили модель внутренностей Европы, учитывая все известные закономерности работы земных подлёдных вулканов и подвижных шельфовых ледников. Исследователи проработали движение потоков воды и льда.

Так стало ясно, что за наблюдаемые снаружи разрушения и относительно недавно обновлённые фрагменты рельефа отвечают жидкие озёра, скрытые всего в трёх километрах ниже поверхности.

Из этих озёр вода проникает вверх по трещинам, после чего снова замораживается. Так возникают участки с чередующимся старым и новым льдом.

Четыре шага формирования «хаотичного участка». Всё начинается, когда медленный поток тёплого материала (плюм), идущий из глубины, подтапливает участок близ поверхности. Тот проваливается, и от этого возникают трещины. По ним солёная вода поднимается наверх. Эти разломы приводят к появлению отдельных блоков старого льда, которые оказываются вмороженными в молодой лёд.

Позднее лишённая тепловой подпитки линза позже тоже начинает замерзать, а её расширяющийся лёд приподнимает лежащие выше слои, создавая «горы и купола» (иллюстрация Britney Schmidt et al.).

Очень медленное перемешивание льда по вертикали, обновление участков за счёт повторного расплавления и заморозки солёной воды также могли бы переносить различные питательные вещества между поверхностью луны и самим глубинным океаном, предполагают американские исследователи.

«Это могло бы сделать Европу и её океан более пригодными для жизни», — утверждает Шмидт.

Впрочем, детальнее разобраться с происходящим на Европе и подтвердить гипотезу Бритни и её коллег можно будет только после получения новых сведений о ледяной луне.

В этом плане учёные рассчитывают на зонд Jupiter Europa Orbiter — часть планируемой совместной миссии NASA и ESA. Его запуск, возможно, состоится в 2020 году.

Добавим, что сейчас на пути к Юпитеру находится межпланетная станция «Юнона», но её приборы в основном будут нацелены на саму планету-гигант.