Як в океанах Європи розподіляється тепло

Супутник Юпітера Європа має під крижаною корою океани рідкої води. Нещодавно вдалося дослідити, які джерела тепла підтримують їх у цьому стані і як воно розподіляється. Цілком можливо, що наукова робота, присвячена цьому питанню, допоможе зрозуміти, чи є там життя.

Під крижаною поверхнею Європи ховаються океани
Під крижаною поверхнею Європи ховаються океани. Джерело: phys.org

Дослідження супутника

Європа, один із численних супутників Юпітера, може бути здатною підтримувати життя, оскільки її крижана поверхня, ймовірно, приховує глибокий солоний океан. Він безпосередньо контактує з її мантійними породами, і взаємодія між гірським камінням, водою та льодом може забезпечити його енергію для підтримки життя.

Науковці дослідили, як нагрівання мантії Європи може впливати на циркуляцію океану під крижаною корою. Вони змоделювали океан супутника, щоб краще зрозуміти, як нагрівання з глибин може впливати на товщину його крижаної поверхні.

Нагрівання мантії є одним із факторів циркуляції океану на Європі, й це нагрівання відбувається у двох формах: радіогенне та припливне. Перше спричинене розпадом радіоактивних матеріалів у мантії, а друге — деформацією, якої зазнає небесне тіло, обертаючись орбітою Юпітера і відчуваючи його сильне гравітаційне тяжіння.

При цьому припливне нагрівання нерівномірне: воно вище на полюсах Європи й нижче в точках, протилежних і звернених до Юпітера. І це впливає на те, як у цілому розподіляється тепло в крижаних океанах супутника.

Океан Європи та течії у ньому

Використовуючи спрощене ідеалізоване моделювання, яке не враховувало солоність і зворотний зв’язок між океаном і льодом, дослідники вивчили, як тепло може передаватися від морського дна Європи через її океан і до крижаної оболонки. Вони виявили, що якщо в мантії домінує приливне нагрівання, то широтні коливання теплового потоку від дна передаватимуться вгору через океан і залишатимуться практично незмінними, впливаючи на товщину льоду і роблячи його найтоншим на полюсах.

Однак, якщо радіогенне нагрівання є домінантним типом нагрівання мантії, то океан матиме відносно невеликий вплив на товщину льоду. Місія Europa Clipper 2024 року може допомогти підтвердити ці результати моделювання і запропонувати нове розуміння зв’язку між нагріванням мантії Європи, циркуляцією океану і товщиною її крижаної кори.

За матеріалами phys.org

Тільки найцікавіші новини та факти в нашому Telegram-каналі!

Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine