За последние десятилетия у ученых накопилось много убедительных свидетельств того, что на спутнике Юпитера Европе под внешней ледяной оболочкой находится глобальный океан, состоящий из соленой воды. Согласно новому компьютерному моделированию, этот океан может замедлять и ускорять вращение ледяной оболочки, из-за чего скорость движения поверхности Европы может отличаться от скорости вращения ее ядра.

На протяжении долгого времени планетологи спорили о том, может ли ледяная оболочка Европы вращаться быстрее, чем ее недра. Однако раньше эта проблема рассматривалась в контексте воздействия на Европу гравитационных сил Юпитера. Процессы, происходящие в океане самого спутника, ученые не рассматривали. Используя методы, разработанные для изучения океанов Земли, американские ученые создали крупномасштабную модель океана Европы, учитывающую сложности циркуляции воды и влияние внешнего и внутреннего нагрева и охлаждения на это движение. Обработка модели проводилась на суперкомпьютере.

Ученые считают, что океан Европы нагревается на глубине в результате реакций радиоактивного распада и из-за действия приливных сил Юпитера на твердое ядро спутника. Нагреваясь, вода начинает подниматься к поверхности океана. В симуляциях, на глубине океана вода двигается вертикально, но по мере подъема, благодаря вращению спутника вокруг собственной оси, поток начинает отклоняться в направлении восток-запад и запад-восток. В своем исследовании ученые сконцентрировались на расчете горизонтальной силы, с которой океан Европы действует на вышележащий слой льда.

Расчет сил, создаваемых потоком воды, показал, что течения могут быть достаточно быстрыми, чтобы создать между океаном и внешней ледяной оболочкой трение, достаточное, чтобы ускорить или замедлить скорость движения льда. Интенсивность нагрева недр спутника – и, следовательно, активность циркуляции воды в океане – может меняться со временем, вероятно, ускоряя или замедляя вращение ледяной оболочки Европы.

Результаты моделирования указывают на то, что этот процесс может влиять не только на скорость движения поверхностного льда, но и на формирование крупных форм рельефа, видимых на поверхности Европы. Если ледяная оболочка медленно растягивается и сжимается с течением времени под действием океана, это неизбежно будет приводить к образованию разломов и хребтов.

НАСА рассчитает, что научно-исследовательская миссия Europa Clipper соберет данные, которые позволят с достаточной точностью определить скорость вращения внешней ледяной оболочки Европы. Сравнение новых изображений со снимками, полученными зондами «Галилео» и «Вояджер», позволит проанализировать расположение крупных элементов рельефа и оценить, изменилось ли оно с течением времени.

Запуск Europa Clipper запланирован на 2024 год. Космический аппарат выйдет на орбиту Юпитера в 2030 году. Ожидается, что за срок своей активной службы он выполнил около 50 близких пролетов у Европы.

• < Назад
• Вперёд >