Во время пролета мимо луны Юпитера Европы двадцать лет назад космический зонд НАСА «Галилео», возможно, был свидетелем струй воды. Группа ученых, в том числе исследователи из Института исследований солнечной системы имени Макса Планка (MPS) в Германии, нашли новые доказательства этого события. При компьютерном моделировании они стремились воспроизвести данные, собранные бортовым детектором частиц, который был разработан и изготовлен в MPS и в США. Европа с ее коркой из замерзшей воды и подземного океана имеет условия окружающей среды, которые могут быть благоприятными для простых форм жизни. Водяные фонтаны предложат будущим миссиям на Юпитер возможность непосредственного контакта с водоемами на этой луне.
Слоистая внутренняя структура Европы, включающая жидкое железное ядро, тонкую богатую кислородом атмосферу, индуцированное магнитное поле - четвертая по величине луна Юпитера Европа, имеет большое сходство с планетой, чем с примитивной луной. Еще одна особенность: внешняя кора замерзшей воды толщиной до 18 километров покрывает подземный океан воды. Благодаря новым расчетам, проведенным группой исследователей во главе с Европейским космическим агентством (ESA) и MPS, в настоящее время появляется все больше доказательств того, что луна выбрасывает эту воду в космос, по крайней мере изредка, при криовулканических извержениях, называемых шлейфами. Луна Сатурна Энцелад, как известно, проявляет подобное поведение. Во время миссии НАСА Кассини бортовые камеры делали впечатляющие снимки его шлейфов.
Подтвержденных и неопровержимых доказательство того, что Европа также выбрасывает воду в космос, все еще нет. «Тем не менее, различные теории, модели и спорадические наблюдения предполагают, что Европа тоже может демонстрировать подобные выбросы», - говорит ученый MPS доктор Элиас Руссос. В последние годы исследователи из нескольких институтов в Европе и США независимо друг от друга нашли конкретные доказательства. Некоторые из этих групп оценивали данные магнитометра на борту космического корабля НАСА «Галилео», который с 1995 года провел восемь лет, исследуя систему Юпитера. Во время пролета Европы в 2000 году измеренные данные показали отклонения в магнитном поле Юпитера вблизи луны. Это может быть связано с выбросом воды, который произошел как раз в то же время.
Ученый из ЕКА доктор Ханс Хайбрайс и его коллеги также пересмотрели данные об облетах в 2000 году, однако на этот раз они еще раз взглянули на измерения, выполненные детектором энергетических частиц (EPD). Этот прибор был разработан и изготовлен в Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса (США) и в MPS. Помимо прочего, EPD записал распределение высокоэнергетических протонов, захваченных в магнитном поле Юпитера.
«Магнитное поле Юпитера в двадцать раз сильнее земного и простирается на несколько миллионов километров в космос», - рассказывает исследователь MPS доктор Норберт Крупп, описывающий условия внутри системы Юпитера. Европа вращается вокруг Юпитера в этом огромном магнитном защитном щите. Во время пролета EPD зарегистрировал значительно меньше протонов вблизи луны, чем ожидалось. Ранее исследователи предполагали, что сама луна препятствует фиксации данных.
Однако новые результаты указывают на другую причину. В сложных компьютерных симуляциях ученые под руководством ЕКА и MPS смоделировали движения высокоэнергетических протонов во время полета аппарата Галилео, пытаясь воспроизвести данные измерений. Это было успешным только при условии, что именно выброс воды повлиял на окружающую среду Европы. Когда высокоэнергетические протоны сталкиваются с незаряженными частицами из атмосферы или со шлейфом воды на луне, они вбирают в себя электроны из них, таким образом, сами становятся незаряженными частицами. "Это означает, что они больше не могут быть пойманы в ловушку магнитного поля Юпитера и могут покинуть систему с высокой скоростью», - объясняет автор исследования доктор Ханс Хайбрайс из ESA.
Будущие миссии в систему юпитера смогут воочию наблюдать шлейфы на Европе, а также смогут вступить в непосредственный контакт с резервуаром подземных вод луны и охарактеризовать их. В 2022 году миссия ЕКА JUICE (Jupiter Icy Moon Explorer) начнет свой путь. MPS предоставит для этой цели Субмиллиметровый волновой прибор (SWI) и Электронно-ионный спектрометр (JEI). НАСА также готовит миссию Europa-Clipper, которая должна быть запущена в 2023 году для системы Jovian. MPS также участвует в научной команде миссии.
По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20200513184809
Обозрение "Terra & Comp".
