Крижана оболонка одного з найперспективніших об’єктів у пошуку позаземного життя виявилася ще цікавішою, ніж вважали раніше. Тринадцятирічне радарне дослідження супутника Юпітера Європи підтвердило, що її поверхня розсіює радіохвилі аномально сильно і складно, зовсім не так, як типові кам’янисті тіла Сонячної системи.
Найтриваліше радарне зондування
Аспірантка Університету Каліфорнії в Лос-Анджелесі Тунхуей Сє та її науковий керівник професор Жан-Люк Марґо використали Голдстоунський радар Сонячної системи NASA і радіотелескоп Грін-Банк Національного наукового фонду США (NSF GBT). З 2011 по 2024 рік вони зондували Європу радіохвилями довжиною 3,5 см і фіксували відбитий сигнал.
Результати представили на 248-му з’їзді Американського астрономічного товариства в Пасадені 16 червня 2026 року, повідомляє Національна радіоастрономічна обсерваторія (NRAO). Це найбільш масштабне наземне радарне зондування Європи за всю історію спостережень, яке заповнило тридцятирічну прогалину після попередньої кампанії 1987–1991 років.
Дзеркало з льоду
Радарне альбедо Європи, тобто здатність її поверхні відбивати радіохвилі, виявилося значно вищим за показники типових планет і астероїдів. Відбитий сигнал зберігав ту саму кругову поляризацію, що й переданий промінь. Це ознака багаторазового розсіювання всередині чистого пористого льоду.
Таку поведінку пояснює ефект когерентного зворотного розсіювання. Радіохвилі багаторазово відбиваються всередині крижаної оболонки, перш ніж повернутися до приймача, і цей процес різко підсилює відлуння. Аналогічні радарні властивості зафіксовані у двох інших галілеєвих супутників Юпітера, Ганімеда і Каллісто, що узгоджуються з моделями дуже чистого водяного льоду і підвищує імовірність наявністі крижаних оболонок і потенційних підповерхневих океанів на всіх трьох тілах.
Бістатична конфігурація
Дослідники застосували бістатичну схему спостережень. Голдстоунська антена передавала сигнал, а приймали його одночасно і Голдстоунська антена, і телескоп Грін-Банк. Це дало змогу перевірити, як ефект когерентного зворотного розсіювання змінюється залежно від кута між передавачем, супутником і приймачем.
Радарна яскравість Європи залишалася приблизно сталою навіть при збільшенні кута. Це означає, що пік зворотного розсіювання ширший, ніж діапазон кутів, який вдалося охопити під час спостережень. Такий результат встановлює нову межу для глибини, на яку радіохвилі проникають у лід перед поглинанням, і дає нові дані про внутрішню структуру крижаної оболонки Європи.
Стабільність за десятиліття
Нові виміри добре узгоджуються з результатами кампанії 1987–1991 років, що проводилася за допомогою Голдстоунського радара і вже зруйнованої обсерваторії Аресібо. Ця стабільність радарних властивостей протягом десятиліть дає підстави інтерпретувати наземні й космічні вимірювання в єдиних фізичних межах.
Команда також перевірила, чи відрізняється радарна яскравість передньої та задньої півкуль Європи. Статистично значущої різниці не знайшли, але зафіксували натяк на те, що задня півкуля може бути дещо яскравішою в одному стані поляризації. Якщо це підтвердиться, ефект може бути пов’язаний із впливом заряджених частинок магнітосфери Юпітера на структуру льоду.
Наземні радари дають лише усереднений сигнал з усього видимого диска Європи, тоді як радар REASON на борту апарата Europa Clipper зможе зондувати крижану оболонку на глибину до 30 км і будувати тривимірну карту підповерхневих структур під час кожного з 49 запланованих прольотів. Як зазначає Universe Today, апарат прибуде до системи Юпітера у квітні 2030 року і розпочне наукову програму навесні 2031 року.
