Как тепло циркулирует в подледном океане Европы
Европа, одна из крупнейших лун Юпитера, возможно, способна поддерживать жизнь, поскольку ее ледяная поверхность, вероятно, скрывает глубокий соленый океан. Океан Европы находится в прямом контакте с ее мантийными породами, и взаимодействие между горными породами, водой и льдом может обеспечить энергию для поддержания жизни.
Ученые Университета Техаса в Остине исследовали, как тепло от мантии Европы может стимулировать циркуляцию океана под ледяной корой. Исследователи смоделировали океан Европы, чтобы лучше понять, как характер нагрева из глубины спутника может повлиять на толщину ее ледяной поверхности.
Откуда берется тепло и как оно распространяется
Мантийное тепло является одной из движущих сил циркуляции океана на Европе, и это нагревание существует в двух формах. Радиогенный нагрев вызван распадом радиоактивных материалов в мантии, а приливной нагрев вызван деформацией Европы, когда она вращается вокруг Юпитера и испытывает его сильное гравитационное притяжение. Приливной нагрев неравномерен; он выше на полюсах Европы и ниже в тех точках спутника, которые обращены к Юпитеру.
Используя идеализированное моделирование, не учитывающее соленость и обратную связь между океаном и льдом, исследователи показали, как тепло может передаваться от морского дна Европы через океан к ее ледяной оболочке.
Europe Clipper готовится стартовать к Европе
Ученые обнаружили, что если в мантии преобладает приливный нагрев, то широтные изменения теплового потока от дна будут передаваться вверх через океан и оставаться практически неизменными на границе лед-океан, влияя на толщину льда и делая его самым тонким на полюсах.
Однако если радиогенный нагрев является доминирующим типом нагрева в мантии, то влияние океана на толщину льда будет относительно небольшим. Миссия Europa Clipper 2024 года может помочь подтвердить эти результаты модели и предложить новое понимание связи между нагревом мантии Европы, циркуляцией океана и толщиной ее ледяной коры.
Europa Clipper — проект автоматической межпланетной станции NASA в составе основного орбитального аппарата и посадочного модуля, предназначенной для изучения шестого спутника Юпитера — Европы. Миссия будет искать на Европе признаки жизни. Пуск станции намечен на 10 октября 2024 года. Миссия Europa Clipper должна работать в районе Европы не менее 109 дней. Общее время исследований Европы составит 3,5 года, за которые зонд совершит 45 облетов спутника на высоте от 2700 до 25 км.