Хаббл нашел доказательства стойкого водяного пара в одном полушарии Европы

Европа — одна из 79 спутников Юпитера — является шестой ближайшей к нему луной и шестой по величине среди ей подобных в Солнечной системе. Это ледяной шар с гладкой ледяной поверхностью, покрытой трещинами, размером немногим больше карликовой планеты Плутон. Температура на поверхности Европы  примерно -170 градусов, атмосфера там разреженная.

Ученые давно предполагали, что Европа скрывает под своей ледяной поверхностью огромный океан, а это может предполагать условия, благоприятные для жизни. Этот результат расширяет понимание астрономами атмосферной структуры ледяных лун и помогает заложить основу для запланированных научных миссий в систему Юпитера, чтобы, в частности, исследовать, может ли среда на расстоянии более чем 800 млн км от Солнца поддерживать жизнь.

Предыдущие наблюдения водяного пара на Европе были связаны с извергающимися сквозь лед шлейфами — Хаббл обнаружил их еще в 2013 году. Они аналогичны гейзерам на Земле, но простираются примерно на 100 км в высоту. Они производят кратковременные капли водяного пара в атмосфере Европы, что составляет всего одну миллиардную давления на поверхности Земли. .

Новые результаты, однако, показывают, что аналогичные количества водяного пара распространились по большей площади Европы в наблюдениях Хаббла, охватывающих период с 1999 по 2015 год. Это предполагает долгосрочное присутствие атмосферы водяного пара только в заднем полушарии Европы — этой части Луна, которая всегда противоположна направлению движения по своей орбите. Причина этой асимметрии между ведущим и задним полушариями до конца не выяснена.

Это открытие было сделано на основе нового анализа архивных изображений и спектров Хаббла с использованием метода, который недавно привел к открытию водяного пара в атмосфере спутника Юпитера Ганимед. Изучал их шведский ученый Лоренц Рот из Королевского института технологий, космоса и физики плазмы.

«Наблюдение за водяным паром на Ганимеде и на обратной стороне Европы продвигает наше понимание атмосферы ледяных лун, — сказал Рот. — Однако обнаружение стабильного водного изобилия на Европе немного более удивительно, чем на Ганимеде, потому что температура поверхности Европы ниже, чем на Ганимеде».

Европа отражает больше солнечного света, чем Ганимед, поэтому ее поверхность холоднее на 15 градусов Цельсия ниже, чем у Ганимеда. Дневной максимум на Европе примерно -125 градусов. Тем не менее, даже при более низкой температуре , новые наблюдения показывают, что водяной лед сублимируется, то есть преобразуется непосредственно из твердого состояния в пар без жидкой фазы — у поверхности Европы, как и на Ганимеде.

Чтобы сделать это открытие, Рот углубился в архивные наборы данных Хаббла, выбрав ультрафиолетовые наблюдения Европы за 1999, 2012, 2014 и 2015 годы, когда луна Юпитера находилась на разных орбитальных позициях.  Ультрафиолетовые наблюдения позволили Роту определить содержание кислорода — одного из компонентов воды — в атмосфере Европы, и, интерпретируя силу излучения на разных длинах волн, он смог сделать твердый вывод о наличии стабильного водяного пара.

Результаты опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.

15.10.2021

 

Елена Краснова

 

 

Источник

Нет комментариев