Замерзшие лавовые купола на Европе могут стать будущей средой обитания

Фото из открытых источников

Европа — один из четырех спутников Юпитера, открытых Галилеем более 400 лет назад. Она немного меньше Луны Земли и покрыта толстой коркой льда, под которой находится глобальный подповерхностный океан, поддерживаемый в жидком состоянии приливным нагревом от сильного гравитационного притяжения Юпитера. Ее поверхность отмечена трещинами, хребтами и гладкими равнинами, что указывает на продолжающуюся геологическую активность. Есть такие особенности, как купола и хребтовые рельефы, указывающие на то, что материал из недр может взаимодействовать с поверхностью, возможно, посредством таких процессов, как криовулканизм.

Твердотельный тепловизор космического аппарата Galileo показал, что у спутника Юпитера Европы геологически молодая и разнообразная поверхность. Некоторые купола, особенно имеющие круглую или дольчатую форму и гладкую поверхность, как полагают, имеют криовулканическое происхождение, образованные извержением воды или мокрого льда, а не расплавленной породы. Были предложены различные механизмы формирования, включая диапиризм (восходящее движение более теплого льда) и криовулканическое размещение. Предыдущие исследования выявили 38 потенциальных куполов криолавы в регионе Конамара на Европе, причем третий был смоделирован с использованием подхода объемного потока, который предполагал, что извергнутая криолава была гораздо менее вязкой, чем предполагалось ранее.

Недавнее исследование под руководством Кьерры А. Уилк из Центра космических полетов имени Годдарда в НАСА расширило исследование, включив 186 куполов, что обеспечивает более глубокое понимание поведения криолавы Европы и потенциала обмена между поверхностью и подповерхностным океаном, что делает ее средой, которая может быть пригодна для жизни. Используя изображения и данные о высоте, полученные в результате пролетов Galileo E6, E14, E15 и E17, команда определила и нанесла на карту потенциальные криовулканические купола на Европе, отметив их геологический контекст, например, пересекают ли они хребты, находятся ли в впадинах или демонстрируют признаки лопастей потока.

Для каждого купола были созданы три топографических профиля с корректировками для окружающей местности, чтобы оценить относительную высоту купола. Средний диаметр и высота каждого купола затем использовались в моделях, основанных на динамике жидкости, чтобы понять, как они образовались. В то время как формирование лавовых куполов Земли может занять от нескольких месяцев до десятилетий, криолавовые купола Европы, по оценкам, образовались всего за один месяц или до 50 лет, в зависимости от того, как быстро криолава остывала и затвердевала.

Новое исследование использует максимальную высоту купола, а не среднюю, основанную на предыдущих исследованиях, поскольку использование средней высоты может недооценить вязкость криолавы до 100 раз. Оценочное время формирования куполов соответствует более ранним исследованиям, но вязкость может быть выше, если охлаждение и формирование происходили в один и тот же период.

Эти результаты показывают, что криолава Европы может вести себя как базальтовая или андезитовая лава на Земле и может состоять из густого, богатого частицами рассола. Различия в вязкости намекают на различные температуры или составы внутри Европы. Предстоящие данные высокого разрешения от миссии Europa Clipper помогут идентифицировать больше куполов и активных областей, предлагая более глубокое понимание геологической активности Европы и потенциальной пригодности для жизни ее подземных резервуаров.