Європа — крижаний супутник Юпітера, трохи менший за Місяць — давно входить до списку найпріоритетніших цілей для пошуку умов, придатних для життя. Під її крижаною оболонкою ховається солоний океан, а разом із ним — можливість того, що там існують інгредієнти для життя.
Апарат Juno, який працює на сонячних батареях, отримав нові дані про товщину та внутрішню структуру цієї оболонки. Результат уперше дозволив розсудити давню суперечку між моделями «тонкого» і «товстого» льоду.
MWR зазирнув під лід під час прольоту 2022 року
29 вересня 2022 року Juno промчав на відстані близько 360 кілометрів від замерзлої поверхні Європи. Під час цього прольоту працював мікрохвильовий радіометр MWR — прилад, спроектований для вивчення атмосфери Юпітера під шаром хмар.
Для крижаного супутника MWR виявився несподівано корисним. Він зібрав дані приблизно з половини поверхні Європи, вимірюючи температури на різних глибинах під льодом.
Висновок: у досліджуваному регіоні крижана оболонка має товщину близько 29 кілометрів. Це перше вимірювання, яке відрізнило моделі тонкого і товстого льоду — попередні оцінки давали діапазон від менш ніж кілометра до десятків кілометрів.
Результат опублікований 17 грудня в журналі Nature Astronomy.
Чому 29 км — це не остаточна цифра
Оцінка стосується холодного, жорсткого зовнішнього шару з чистого водяного льоду, крізь який тепло переноситься теплопровідністю. Реальна картина може бути складнішою.
Оцінка у 29 кілометрів стосується холодного, жорсткого, теплопровідного зовнішнього шару оболонки з чистого водяного льоду. Якщо існує ще й внутрішній, трохи тепліший конвективний шар, що можливо, загальна товщина оболонки буде ще більшою. Якщо ж лід містить помірну кількість розчиненої солі, як припускають деякі моделі, наша оцінка зменшиться приблизно на 5 кілометрів.Стів Левін, науковець проєкту Juno, Лабораторія реактивного руху NASA
Товстіша оболонка означає довший шлях для кисню та поживних речовин із поверхні до океану. Розуміння цього процесу прямо стосується питання про потенційну придатність Європи для життя.
Тріщини та пори не сягають океану
MWR також розкрив будову льоду одразу під поверхнею. Прилад виявив «розсіювачі» — неоднорідності на кшталт тріщин, пор і порожнин, які розсіюють мікрохвилі приладу, відбиваючись від льоду. Це схоже на те, як видиме світло розсіюється в кубиках льоду.
За оцінками, ці неоднорідності не більші за кілька сантиметрів у діаметрі та сягають глибини лише сотні метрів під поверхнею.
Малий розмір і мала глибина цих утворень свідчать, що вони навряд чи можуть бути суттєвим каналом для перенесення кисню й поживних речовин із поверхні до солоного океану.
Дані стануть контекстом для Europa Clipper і Juice
Товщина оболонки та наявність тріщин чи пор — частини складного пазла для розуміння придатності Європи для життя.
Ці дані дають критичний контекст для двох місій, які вже прямують до системи Юпітера: Europa Clipper від NASA та Juice (JUpiter ICy moons Explorer) від Європейського космічного агентства. Europa Clipper прибуде туди у 2030 році, Juice — роком пізніше.
Сам Juno тим часом продовжує роботу біля Юпітера. 25 лютого апарат виконає вже 81-й проліт повз газовий гігант.
