Європейське космічне агентство (ESA) 14 квітня відправило в космос дослідницький апарат Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE). Головним його завданням буде докладне вивчення трьох із чотирьох найбільших супутників Юпітера. Найцікавіший із них — Європа, на якій під кригою існує океан рідкої води.
Місія JUICE
Автоматичний зонд JUICE стартував 14 квітня з космодрому Куру у Французькій Гвіані. Він розроблений фахівцями ESA спеціально для дослідження трьох великих супутників Юпітера, схожих на крижані кулі, — Європи, Ганімеда і Каллісто. Крім того, він має дистанційно дослідити четвертий супутник — Іо, найближчий до планети-гіганта з «великої четвірки».
Але до того, як це станеться, зонду треба буде подолати чималий шлях. Протягом шести років він літатиме внутрішньою частиною Сонячної системи та здійснить чотири гравітаційні маневри в околицях Землі та Венери. Тільки 2031 року він досягне системи газового гіганта і почне досліджувати його супутники.
На борту апарата розміщені дві камери видимого діапазону, три спектрографи, які працюють у видимому, ультрафіолетовому та мікрохвильовому спектрі, лазерний висотомір, радар і детектор гравітаційних аномалій. Усе це дозволить йому досліджувати поверхню крижаних супутників і те, що під нею. Найцікавішим об’єктом його досліджень має стати Європа.
На що схожа Європа
Європа — це другий за відстанню від Юпітера та найменший за розміром із чотирьох великих супутників гігантської планети. Її діаметр складає 3121 км, тобто вона трохи менша за земний Місяць. Середня відстань цього небесного тіла від газового гіганта приблизно вдвічі більша за середній радіус місячної орбіти.
Європа робить один оберт навколо центральної планети трохи більше ніж за 85 годин. При цьому її обертання навколо власної осі синхронізоване з орбітальним. Внаслідок цього з однієї півкулі супутника Юпітер видно завжди, а з іншої — ніколи. Сонце в небі Європи здається маленьким і тьмяним, рухаючись досить повільно. Цикл зміни дня та ночі там триває ті самі 85 годин.
Крім того, обертання Європи перебуває в резонансі з іншими супутниками Юпітера. Іо здійснює свою подорож навколо Юпітера за рівно вдвічі менший час, а Ганімед, навпаки, обертається вдвічі повільніше.
Через близькість своїх сусідів Європа зазнає значної дії припливних сил. Вони розігрівають її ядро та примушують рівномірну суміш каменів і водяної криги, з якої вона колись утворилася, танути. За мільярди років цей процес завершився. Усі важкі камені опинились у центрі супутника, а крига лишилася ззовні. Це добре видно по тому, наскільки світлою та однорідною здалеку є його поверхня. Цим він дуже сильно відрізняється від інших тіл, які обертаються навколо Юпітера. Крім того, Європа — найбільш сферичне тіло Сонячної системи: максимальні відхилення її фігури від сфери не перевищують 200 м.
Загадка крижаної кори, яку розкриє JUICE
Саме з крижаною корою Європи пов’язаний один із секретів, який має розгадати JUICE. Річ у тім, що вона занадто біла та чиста. Небесне тіло, позбавлене атмосфери, має бути всіяне кратерами від метеоритних ударів. Але на цьому супутнику Юпітера їх майже немає.
Зате там є численні тріщини, які вкривають її поверхню, та лінії, що дуже нагадують «закриті» тріщини. Усе це наводить на думку, що рідка вода постійно надходить зсередини й оновлює поверхневий шар. На питання про те, наскільки швидко це відбувається — за сотні, тисячі чи мільйони років — наука поки що відповісти не може. Це й має дослідити європейський зонд.
З упевненістю можна сказати лише одне: товщина крижаного панцира Європи вимірюється кілометрами й навіть десятками кілометрів. А ось щодо того, що може бути всередині нього, є чимало припущень.
Наприклад, у цій товщі можливі «кишені», заповнені рідкою водою. Вони є всередині полярних льодовиків Землі, де вони достатньо невеликі, але буквально кишать мікроскопічним життям, оскільки непогано насичені киснем. На Європі може спостерігатися те саме, тільки у значно більшому масштабі.
Підлідний океан
З того, що крижана кора Європи постійно оновлюється, випливає найцікавіша її особливість. Під кригою має ховатись океан рідкої води. Безпосередніми спостереженнями його існування не підтверджене, однак у тому, що він дійсно є, мало хто з учених сумнівається.
Досі невідомо, на якій глибині дно океану Європи. Більшість учених дотримується думки, що товща води складає 100 км. Це у дев’ять разів перевищує найглибшу точку світового океану на Землі. В ньому панує цілковитий морок, адже маленьке далеке сонце не може пробитися крізь крижану кору, товщина якої сягає 10–30 км.
Однак у деяких місцях крізь неї може просочуватися кисень. Такі точки називаються хаосами. З точки зору стороннього спостерігача — наприклад, апарата JUICE — вони нагадують велику кількість ліній, що перетинаються в одному місці під різними кутами. Тут утворюються безсистемні нагромадження крижаних скель.
Однак учені підозрюють, що у хаосів є і внутрішня структура. Їхня нижня частина може мати вигляд тріщин і каналів, якими майже до самої поверхні підіймається вода, що в цих місцях насичується киснем. Це припущення JUICE також зможе перевірити.
Течії на Європі
Із тим, як рухається крижана кора Європи та яку глибину має її океан, тісно пов’язане питання про течії в ньому. Саме вони, на думку вчених, є тим рушієм, що визначає, які тріщини розкриваються, а які закриваються.
У земних океанах течії формують сонячне світло та берегова лінія. Тепла вода з екваторіальних зон рухається до полюсів, оминаючи при цьому континенти. Назустріч їй рухається холодна вода.
В океанах Європи, де немає ані берегів, ані сонячного світла, першоджерелом течій є термальні джерела на їхньому дні. Тепла вода від них підіймається спочатку вгору, а потім починає відхилятись убік, формуючи глобальні потоки. Їхнє існування досі дискусійне, але цілком можливо, що новий зонд щось зможе про них розповісти.
Життя у підлідному океані
А ось найбільшої загадки маленького крижаного супутника JUICE практично не буде торкатися. Річ у тім, що зараз Європа є найкращим кандидатом на існування позаземного життя у Сонячній системі.
На нашій планеті життя здебільшого існує завдяки зеленим рослинам, що перетворюють сонячне світло на хімічну енергію. Однак на дні океанів, де немає сонячного світла, в основі харчового ланцюжка лежить процес видобування бактеріями енергії зі збагачених вулканічними сполуками термальних вод.
Живі організми можуть існувати там, де є підводні вулкани. При цьому вони здатні обходитися не тільки без світла, а й без кисню. Все, що ми знаємо про ці організми на Землі, свідчить, що вони могли б існувати і в океані Європи.
Але ми досі не знаємо навіть те, чи присутня на цьому супутнику хоч якась складна органіка, не кажучи вже про одноклітинне чи багатоклітинне життя. Можливо, спектрографи JUICE зможуть знайти у викидах із тріщин не лише воду, а й речовини біологічного походження. Проте задача дослідити дивовижний підлідний світ Європи буде покладена на наступні місії.
Тільки найцікавіші новини та факти в нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t. me/ustmagazine
