Как в океанах Европы распределяется тепло

Спутник Юпитера Европа имеет под ледяной корой океаны жидкой воды. Недавно удалось исследовать, какие источники тепла поддерживают их в этом состоянии и как оно распределяется. Вполне возможно, что научная работа, посвященная этому вопросу, поможет понять, есть ли там жизнь.

Под ледяной поверхностью Европы скрываются океаны
Под ледяной поверхностью Европы скрываются океаны. Источник: phys.org

Исследование спутника

На Европе возможно существование жизни, поскольку ледяная поверхность одного из многочисленных спутников Юпитера, вероятно, скрывает глубокий соленый океан. Он непосредственно контактирует с мантийными породами, и взаимодействие между горными камнями, водой и льдом может обеспечить его энергией для поддержания жизни.

Ученые исследовали, как нагрев мантии Европы может влиять на циркуляцию океана под ледяной корой. Они смоделировали океан спутника, чтобы лучше понять, как нагрев с глубин может влиять на толщину его ледяной поверхности.

Нагрев мантии является одним из факторов циркуляции океана на Европе, и этот нагрев происходит в двух формах: радиогенный и приливной. Первый вызван распадом радиоактивных материалов в мантии, а второй — деформацией, которой подвергается небесное тело, вращаясь по орбите Юпитера и испытывая его сильное гравитационное притяжение.

При этом приливный нагрев неравномерен: он выше на полюсах Европы и ниже в точках, противоположных и обращенных к Юпитеру. И это влияет на то, как в целом распределяется тепло в ледяных океанах спутника.

Океан Европы и течения в нем

Используя упрощенное идеализированное моделирование, которое не учитывало соленость и обратную связь между океаном и льдом, исследователи изучили, как тепло может передаваться от морского дна Европы через ее океан и к ледяной оболочке. Они обнаружили, что если в мантии доминирует приливное нагревание, то широтные колебания теплового потока от дна будут передаваться вверх через океан и оставаться практически неизменными, влияя на толщину льда и делая его самым тонким на полюсах.

Однако, если радиогенный нагрев является доминирующим типом нагрева мантии, то океан будет иметь относительно небольшое влияние на толщину льда. Миссия Europa Clipper 2024 года может помочь подтвердить эти результаты моделирования и предложить новое понимание связи между нагревом мантии Европы, циркуляцией океана и толщиной ее ледяной коры.

По материалам phys.org

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine