Европейские фонтаны

«Хаббл» подтвердил существование водяных гейзеров на спутнике Юпитера Европе

Европа, снимок Galileo. Фото:  NASA/JPL/SETI Institute

Астрономы, наблюдавшие Европу с помощью телескопа «Хаббл», объявили, что им удалось увидеть на спутнике водяные гейзеры. Европа известна своим подповерхностным океаном, воды в котором больше, чем на всей Земле. Можно ли доверять новым данным «Хаббла» и как гейзеры помогут найти на спутнике жизнь, если она есть, «Чердаку» рассказали эксперты.

Соленый океан

Первые детальные снимки Европы были получены «Вояджерами» — космическими аппаратами, запущенными в 1977 году для исследования внешних планет Солнечной системы. На этих изображениях была видна ледяная поверхность Европы, необычно гладкая, без гор и почти без кратеров, но покрытая сетью трещин, очень похожих на трещины в ледяных щитах на Земле. Вид этих трещин позволил предположить, что под поверхностью Европы существует слой воды.

Трещины на поверхности Европы напоминают те, что можно увидеть на Земле на Гренландском ледяном щите
Трещины на поверхности Европы напоминают те, что можно увидеть на Земле на Гренландском ледяном щите. Фото: NASA/JPL


Следующий космический аппарат, «Галилео», который отправился к Юпитеру в 1989 году, уделил Европе куда больше внимания, чем его предшественники, и подтвердил, что поверхность спутника скрывает океан соленой воды.

В смысле наличия воды под поверхностью Европа не уникальна: считается, что подповерхностные океаны есть и на других спутниках газовых гигантов. «Спутники планет-гигантов находятся достаточно далеко от Солнца, чтобы температура оставалась низкой и на них мог существовать лед. Внутри же пояса астероидов температуры достаточно высокие, чтобы лед таял и полностью испарялся на таких небольших небесных телах, как спутники планет», — пояснил «Чердаку» Курт Нибур (Curt Niebur), участник программы исследований Европы в штаб-квартире NASA.

Европа находится примерно в пять раз дальше от Солнца, чем Земля, поэтому одного только тепла от звезды недостаточно для существования жидкой воды. Но поскольку Европа обращается вокруг Юпитера по вытянутой орбите, она оказывается то дальше от него, то ближе, из-за этого притяжение планеты то растягивает, то сжимает спутник, и в результате возникающего трения его недра нагреваются.

Гейзеры на Европе

В 2012 году космический телескоп «Хаббл», наблюдая полярное сияние на Европе, обнаружил молекулы кислорода и водорода у южного полюса спутника. А недавно ученые объявили, что смогли увидеть на новых снимках «Хаббла» гейзеры, бьющие из-под поверхности Европы. На этот раз они использовали метод, схожий с тем, что применяется для поиска атмосферы у экзопланет: ученые рассматривали силуэт спутника на фоне Юпитера.

Ученые 10 раз наблюдали, как Европа проходит перед Юпитером, и заметили гейзеры в трех случаях
Ученые 10 раз наблюдали, как Европа проходит перед Юпитером, и заметили гейзеры в трех случаях. Фото: NASA, ESA, W. Sparks (STScI)


«Мы использовали «Хаббл» на самом пределе его возможностей, что сильно затрудняет наблюдения и их анализ. Но мы применили другой метод, нежели в первый раз, и это значительно повышает уверенность в существовании гейзеров. Нужно продолжать работу, чтобы получить больше оснований для уверенности и понять, почему гейзеры то есть, то нет», — рассказал Нибур.

«​Поскольку результаты получены на пределе чувствительности аппаратуры, вероятность ошибки существует​. Но мне она кажется небольшой, учитывая, что в 2012 году «Хаббл» уже видел подобные водяные гейзеры на Европе, правда, тоже на пределе своих возможностей. Нужно продолжать наблюдения. А еще лучше — послать в систему Юпитера новый орбитальный зонд», — считает Владимир Сурдин, старший научный сотрудник Государственного астрономического института имени П.К. Штернберга МГУ.

Фонтаны в Солнечной системе

Европа не уникальна и с точки зрения наличия гейзеров: известно, что они есть на спутнике Сатурна Энцеладе. Однако насколько они похожи, ученые пока не знают. К тому же Европа изучена меньше Энцелада, гейзеры которого были подробно обследованы автоматической станцией «Кассини» в 2008 году.

Гейзеры Энцелада на снимке Cassini
Гейзеры Энцелада на снимке Cassini. Фото: NASA/JPL/Space Science Institute


«У них есть множество сходных черт, но между ними есть и большая разница: Европа намного больше Энцелада. Из-за этого, скорее всего, механизмы появления гейзеров будут схожими, но неодинаковыми. Что касается их состава, мы понятия не имеем, какой состав может быть у гейзеров на Европе, и это жутко увлекательно», — объяснил Нибур.

Существование гейзеров дает прекрасную возможность изучить состав подповерхностного океана Европы без необходимости отправлять на него аппарат со спускаемым модулем и бурить лед, толщина которого неизвестна. Достаточно просто пролететь мимо и собрать образцы жидкости, в которой могут оказаться и следы существования жизни в океане Европы.

Радиус Европы (слева) — 1565 км, Энцелада — 250 км. Кроме того, они предположительно различаются и по внутреннему строению. Иллюстрация: NASA/JPL/JPL-Caltech


«Гигантский соленый океан Европы превышает по объему Мировой океан Земли. Где же, как не там, нужно искать внеземную жизнь?» — заключил Сурдин.

Все на Европу!

Сейчас у Юпитера находится зонд NASA «Юнона», однако ждать от него подробностей о гейзерах на Европе не приходится: он сосредоточен на исследовании самой планеты. В 2022 году NASA планирует запустить к Юпитеру космический аппарат, который будет обращаться вокруг Юпитера и разглядывать с его орбиты Европу. Аппарат будет пролетать мимо спутника много раз на разном расстоянии — от 2700 до 25 километров.


По оценкам ученых, гейзеры поднимаются на высоту 200 километров над поверхностью Европы, а затем вода падает обратно

В том же году ESA запускает к Юпитеру космический аппарат JUICE (JUpiter ICy moons Explorer, «Исследователь ледяных спутников Юпитера»). Он доберется до Юпитера в 2030 году и в течение трех лет будет исследовать сам Юпитер и спутники: Европу, Каллисто и Ганимед. Поиск жизни и исследование подповерхностной структуры спутников — важнейшие темы проекта.

Ближайшая же возможность более детально рассмотреть гейзеры предоставится с запуском телескопа Джеймса Уэбба в 2018 году.
Теги:

Читать еще на Чердаке: