Лед, озера, океан: Новые тайны Европы
Результаты эти были получены — как и стоило ожидать — благодаря зонду Galileo, запущенному еще в 1989 г. и проведшему интересные наблюдения за Юпитером и его окрестностями. Проработав до 2003 г., аппарат прислал на Землю десятки гигабайт уникальной информации и более 14 тыс. снимков планеты и ее спутников, анализ которых продолжается до сих пор.
Именно наблюдения Galileo за Европой позволили обнаружить у спутника ряд геологических и орбитальных особенностей, объяснить которые возможно лишь при наличии у него скрытого океана. Расчеты показывают, что воды на Европе больше, чем во всех океанах Земли, и она покрывает спутник целиком слоем глубиной порядка сотни километров, хотя верхние 10−30 км ее смерзлись в ледяную корку.
Однако кора может скорее напоминать дырявый сыр, в полостях которого сохраняются довольно обширные подледные озера, подобные знаменитым скрытым озерам Антарктиды. К такому выводу пришли исследователи из группы профессора Дональда Бланкеншипа (Donald Blankenship), которые, изучая фотографии, полученные зондом Galileo, внимательно проанализировали пару довольно необычных структур на поверхности Европы. Почти округлые, они резко выделяются на общем гладком фоне, представляя собой разбитые, хаотичные нагромождения льда. Ученые обратили внимание на аналогичные образования, известные на Земле, точнее говоря, в ледниках, покрывающих старые вулканы.
В итоге авторы предложили механизм, который может приводить на Европе к появлению таких структур, связанный с активным теплообменом между поверхностным льдом и скрывающимся под ним резервуаром воды — подледным озером, находящимся не глубже чем в 3 км под поверхностью. (Кстати, этот обмен может обеспечивать и обмен химических веществ и энергии между поверхностью и скрытыми под корой льда слоями спутника, что дает несколько большие шансы на наличие там жизни.)
Давайте представим себе Европу — огромную ледяную кору, фактически плавающую на поверхности океана, покрывающего весь спутник. Поверхность льда охлаждена до -170 ОС, его дно немного теплее — мы бы разницу вряд ли заметили бы, но с точки зрения геологии она довольно существенна. От скрытого океана сквозь корку поднимаются своего рода «пузыри тепла», по пути теряя свою энергию на частичное подплавление льда, оставляя за собой пустоты с озерами.
Лед на поверхности над этими озерами становится тонким и нестабильным. По мере того, как лед под действием деформирующих сил (в частности, из-за приливных сил со стороны близкой гигантской планеты) деформируется и трескается, эти тонкие участки разламываются, образуя крупные ледяные блоки. Через промежутки между ними могут двигаться в глубину насыщенные солями вещества с поверхности спутника, достигая и подледного озера. Сами блоки, снова застывая, образуют на поверхности хаотические нагромождения. Ну а по мере того, как «пузырь тепла» утрачивает энергию, подледное озеро охлаждается и опять смерзается в лед.
К сожалению, все это — лишь теоретические построения, и окончательное подтверждение удивительной структуры Европы, включающей подледные озера и целый океан, может дать лишь специальная космическая миссия, направленная непосредственно к спутнику. Недаром такой проект назван экспертами Planetary Science Decadal Survey вторым по приоритетности на 2013−2022 гг. (после отправки «продвинутой» исследовательской станции на Марс), и NASA с тщательностью прорабатывает возможности его реализации.