Замерзший ландшафт Европы, спутника Юпитера, может стать опасной территорией для космических аппаратов, которые в будущем должны будут совершить посадку на этой луне.
В отчете исследователей, опубликованном 8 октября в научном издании Nature Geosciences, отмечается, что остроконечные ледяные шпили, вероятнее всего, занимают весь экватор спутника Юпитера. Ученые называют эти образования кальгаспорами. Они могут достигать высоты в 15 метров и встречаются каждые 7,5 метра. В компьютерной модели были показаны участки луны, которые в будущем могут оказаться недоступными для изучения в рамках проведения грядущих космических миссий.
На поверхности Европы можно найти массу интересных вещей. Однако для их исследования необходимо отправить на спутник специальную посадочную платформу», – отметил Джефф Мур, планетарный геолог, работающий в одном из исследовательских центров NASA, расположенном в Моффетт-Филде (штат Калифорния).
На Земле кальгаспоры образуются в результате процесса, называемого сублимацией, при которой солнечный свет превращает снег или лед в водяной пар, не расплавляя его при этом – это становится возможным только при низком уровне влажности. Поскольку снежные или ледяные частицы сублимируются быстрее других, возникают уплотненные формы. Эти участки концентрируют солнечный свет, ускоряя в них процесс сублимации и создавая тем самым ледяные лезвия.
На нашей планете эти ледяные шпили появляются на больших высотах в тропиках или субтропиках, где имеются все необходимые условия для сублимации: кальгаспорам нужен обильный солнечный свет, низкие температуры, при котором лед или снег не таит, и отсутствие ветра, так как «скульптуры» легко разрушаются.
Исследователи не видели данные структуры на Европе, так как текущие изображения спутника все еще имеют низкое разрешение. «Самые лучшие фотографии луны, которые у нас имеются, не способны показать ничего меньше, чем дом. Увидеть небольшие объекты пока невозможно», – сообщил Мур.
Но опираясь на данные и изображения, полученные в ходе выполнения предыдущих миссий, Мур и его коллеги смогли разработать компьютерные симуляции, с помощью которых им удалось проверить, насколько легко кальгаспоры образовываются на замерзшей луне. Они выяснили, что вдоль всего экватора спутника имеются участки с идеальными условиями для роста ледяных шпилей. Более того, эти структуры могут вырасти до высоты в пятиэтажный дом. В этих областях установилась довольно низкая температура – до -200 градусов Цельсия.
По словам специалистов, кальгаспоры могут объяснить данные, полученные при предыдущих радиолокационных наблюдениях и замерах температуры. Радиосигналы, полученные обсерваторией Аресибо, находящейся в Пуэрто-Рико, и отображавшие поверхность спутника, уже тогда намекали на неравномерный ландшафт. Даниэль Хобли, планетарный геолог из Университета Кардиффа (Уэльс), считает, что сигналы могли отскакивать обратно и проходить между глубокими ущельями, образованными гигантскими шпилями, прежде чем вернуться к радиоприемнику. Необычно низкие показатели температуры, собранные в рамках миссии «Галилео» во время ночных полетов, вероятнее всего, связаны с тем, что аппарат измерил лишь замороженные кончики кальгаспор, а не поверхность Европы в целом.
Впрочем, Кевин Рук, ученый из Лаборатории реактивного движения NASA (Пасадена, штат Калифорния), который не участвовал в данном исследовании, скептически относится к осуществленным симуляциям. Первым делом он отметил, что лед, из которого образуются кальгаспоры на Земле, может иметь частицы пыли, однако в основном в нем отсутствуют химические вещества. «На Европе мы говорим о льде, который содержит в себе соли и всевозможные соединения серы. Это существенно влияет на процесс сублимации и морфологии», – считает специалист.
Синтия Филлипс, планетарный геолог из NASA, отмечает, что для компьютерной модели были использованы не совсем точные данные. Однако, по ее словам, «эту гипотезу можно легко проверить».
В 2022 году стартует новая миссия «НАСА» под названием Europa Clipper, которая в 2025 году сможет предоставить ученым гораздо больше информации о заснеженном спутнике. Зонд будет оснащен камерами, измерительными инструментами и радаром, которые помогут определить мельчайшие детали луны. После этого будет осуществлена отправка посадочной платформы.
«Мы сможем при желании заняться поиском кальгаспор, и мне кажется, что эта процедура окажется невероятно интересной», – добавила Филлипс.