Лоша астрономия | Двойните ледени хребети на Европа имат аналог в Гренландия

Европа е един от най-интригуващите светове в Слънчевата система.

Това е най-малката от големите луни на Юпитер и само малко по-малка от нашата собствена Луна. Когато двата космически кораба Voyager прелетяха над главите си през 1979 г., те върнаха техни изображения с относително висока разделителна способност, разкривайки няколко изненади. Първото е, че повърхността като цяло е много гладка, с много малко кратери. Това означава, че повърхността е млада; всички стари кратери трябва да са били изгладени, преасфалтирани в сравнително нова геоложка история.

Друго е, че повърхността е предимно воден лед, покрита с по-тъмни ивици от червеникаво-кафяв материал, вероятно сложни органични молекули, наречени толини. Има много други характеристики като хаотичен терен, хребети и т.н. скална мантия. Всъщност Европа вероятно съдържа повече вода от Земята на повърхността си!

Океанът се поддържа топъл от приливния стрес на гравитацията на Юпитер, който непрекъснато притиска и притиска луната, докато тя обикаля около планетата по леко елиптичен път. По-тъмните толини могат да бъдат резултат от издигане на молекули на повърхността през пукнатини, които след това са бомбардирани от радиация от изключително силното магнитно поле на Юпитер.

Той предизвиква възможността за живот. Ако тези молекули могат да бъдат върнати обратно в океана, те биха могли да бъдат предшествениците на биологията. Възможно ли е да има извънземни риби, плуващи в постоянно лишените от слънце дълбини?

Този въпрос е в основата на много изследвания за Европа. За да работи това, водата отдолу трябва да взаимодейства с повърхността по някакъв начин. Може ли това да се случи?

Ново проучване може да е намерило връзката. Екип от учени изследва странен хребет в Гренландия, който прилича на структури в Европа и вярват, че са открили механизъм за образуване, който има последици за живота под черупката на Европа [link to paper].

Европа е покрита със странни двойни хребети; два успоредни хребета по протежение на корито между тях. Тези хребети могат да бъдат стотици метри високи и стотици километри дълги и те са най-често срещаният повърхностен елемент на Луната. Предложени са няколко различни механизма за тяхното образуване, като повечето включват вода близо до повърхността, взаимодействаща с черупката и деформация на черупката чрез компресия или нагряване, когато части от нея се срязват странично и т.н.

Такива идеи са ограничени от липсата на такива структури тук, на Земята. Те са повсеместни в Европа, но на местно ниво никога не са били забелязани.

Доскоро, т.е. Едно скорошно проучване, използвано за създаване на цифрови модели на височина, показа двоен хребет на леда в северозападна Гренландия, два дълги успоредни хълма от двете страни на корито. Хълмовете са ниски, високи около 2 метра и се простират на 800 метра в цялата си дължина. Ключова характеристика е съотношението на височината на дадено било към разстоянието през коритото, измерено от върха на билото до върха на билото. На Европа това е около 0,6 и – след като се вземе предвид разликата между гравитацията на Европа и Земята, тъй като нашата по-силна гравитация кара хълмовете да се срутят, ако станат твърде високи – за Гренландския хребет е около 0,4, което според учените е в съответствие с европейското земно притегляне. пиково съотношение. Важно е механизмът на формиране да е същият.

Така че може би те се формират почти по същия начин. Как се е образувал този на Земята?

Като се има предвид леда и сезоните в този регион, учените смятат, че това всъщност е многоетапен процес. Повърхностният лед е порест и образува слой с дебелина десет метра. По-долу, наблюдаван с проникващ в земята радар, е воден перваз, плоска водна интрузия – мислете за нея като за плитка, нетечаща подземна река – захранвана от стопилка от повърхността при горещо време. Отдолу има много твърд и непробиваем лед.

Когато е студено, течният воден перваз замръзва отвън навътре. Водата се разширява, когато замръзва, оказвайки силен външен натиск върху леда около нея. Ледът отдолу е много твърд, но ледът отгоре е порест и слаб, така че водата има тенденция да се разширява нагоре, да замръзне на място и да образува вертикално петно ​​от по-твърд лед.

Ако перваза се размрази малко или ако в него потече повече вода, процесите може да се повторят. Но сега има вертикална тапа от по-твърд лед над перваза, като стена, минаваща през средата на река. Това остава на място, докато все още порестият лед от двете страни се избутва отдолу от прага на замръзване. Разпенете, повторете изплакването. В крайна сметка получавате два хребета от двете страни на перваза, избутани успоредно по цялата дължина на перваза. Височината на хребетите и разстоянието между тях зависят от много фактори, но съотношението остава относително постоянно по цялата дължина.

Добре, така че ако работи за Гренландия, какво ще кажете за Европа? Няма сезони на размразяване и замръзване и няма повърхностни води. Но ако има пукнатини под ледената черупка, където се среща с океана, приливите на Юпитер могат да принудят водата да се издигне на повърхността, така може да се направи европейски перваз. В този случай поема същата физика и се образуват двойни успоредни хребети, както в Гренландия.

Ако е така – и не забравяйте, че това е само предположение, макар и основано на действителни наблюдения на такава структура отблизо на Земята – това има последици за живота под Луната.

Скалистата мантия осигурява минерали на водния океан, което го прави солен. Ако след това се издигне достатъчно до повърхността, за да образува двойни хребети, той също може да взаимодейства с радиацията на Юпитер, създавайки по-сложни молекули, които след това се изхвърлят обратно в океана. В този случай имате всички съставки за живот — също така е напълно възможно да има хидротермални отвори на дъното на океана в Европа, които също могат да осигурят енергия от топлината и хранителните вещества.

Това е много завладяващ акаунт, с единственото предупреждение, че нямаме представа дали работи или не. Европа може да гъмжи от странен морски живот или може да е напълно безплодна. Не знаем структурата и еволюцията на ледената черупка, размера, дълбочината и състава на водата или как изглежда дъното на океана там. За щастие, в момента се изгражда мисия на Луната от НАСА. Наречен Europa Clipper, той ще картографира повърхността в детайли, включително минералогични и химически изследвания, и ще прави земно-проникващи радарни наблюдения, всичко това с надеждата да разбере Европа достатъчно, за да види дали условията там са благоприятни за живот.

Това е истинско нещо и наистина ще се случи. Стартирането е през 2024 г., а орбиталното вкарване през 2030 г. Наистина не е толкова далече в бъдещето и кой знае? Той може да не намери живот, но може да предостави достатъчно доказателства, за да отиде по-далеч. И каквото и да види той, ще видим тази странна малка луна много по-добре и ще научим повече за нея.


Благодаря на водещия автор Райли Кълбърг, че обсъди това с мен и предостави изящната 3D графика на двата хребета.

Add Comment