Ученые NASA решают загадку трещин ЕвропыАнализируя примечательные трещины, выстлавшие ледяной лик Европы, ученые NASA обнаружили доказательства того, что этот спутник Юпитера, вероятно, развернулся по наклонной оси в определенный момент. Этот сдвиг мог повлиять на то, сколько истории Европы было записано ледяными чернилами, сколько тепла было образовано приливами океанов и как долго океаны оставались жидкими. Этот сдвиг также мог повлиять на оценку возраста океана Европы в 100 км глубиной.
https://hi-news.ru/wp-content/uploads/2013/09/6a00d8341bf7f753ef019aff7cecf2970c-750x563.jpgЕвропа
Поскольку предполагается, что приливные силы производят тепло, которое хранят океаны Европы в жидком состоянии, сдвиг оси может означать то, что еще больше тепла вырабатывалось приливными силами. А значит океаны крайне долго могли оставаться жидкими.
«Одна из загадок Европы — это почему направление длинных прямых трещин (черт) изменилось со временем. Вполне возможно, небольшой сдвиг оси или наклон оси вращения когда-то в прошлом, может объяснить большую часть того, что мы видим», — говорит Алисса Роден из Oak Ridge Associated Universities, работающая с Центром космических полетов Годдарда NASA. Она является ведущим автором исследования.
Сеть трещин, покрывающих Европу, служит записью стрессов, вызываемых массивными приливами в мировом океане луны. Эти приливы происходят потому, что Европа движется вокруг Юпитера по слегка овальной орбите. Когда Европа подходит ближе к планете, луна растягивается как резинка, и океан поднимается на высоту около 30 метров. Это примерно столько же, сколько было у цунами в Индийском океане в 2004 году, только происходит на теле, которое по размерам составляет одну четвертую от диаметра Земли. Когда Европа уходит дальше от Юпитера, она обратно стягивается в форму шара.
Слой лунного льда должен растягиваться и сгибаться, чтобы соответствовать этим изменениям, но когда напряжение становится слишком большим, он трескается. Загадка заключается в том, почему трещины с течением времени направляются в разные стороны, если Европа постоянно обращена к Юпитеру одной и той же стороной.
Возможным объяснением может быть то, что замерзшая внешняя оболочка Европы вращается немного быстрее, чем сама луна — вокруг Юпитера. Если происходит такое несинхронное вращение, не всегда одна и та же часть ледяного панциря будет смотреть на Юпитер.
Роден и ее соавтор Терри Херфорд применили эту идею в отношении снимков, сделанных космическим кораблем Galileo во время его восьмилетней миссии, начавшейся в 1995 году.
«Galileo вызвал много сдвигов парадигмы нашего понимания Европы, одним из которых было явление несинхронного вращения», — говорит Клаудиа Александер из Лаборатории реактивного движения NASA в Пасадене, бывшая руководителем проекта по завершению миссии Galileo.
Роден и Херфорд сравнили узор трещин в одной из ключевых зон возле экватора Европы с предсказаниями, основанными на трех разных объяснений. Первый набор догадок был основан на вращении ледяного панциря. Второй предполагал, что Европа вращается вокруг сдвинутой оси, которая, в свою очередь, меняет положение полюса с определенной периодичностью. Этот эффект, который называется прецессией, очень похож на то, что происходит, когда игрушка волчок начинает замедляться и раскачиваться. Третье объяснение в том, что трещины происходят в случайных направлениях.
Исследователи добились лучших показателей, когда предположили, что сдвиг на один градус вызвал прецессию, совмещенную с некоторыми случайными трещинами. Несинхронное вращение оказалось крайне неудачной моделью, в частности потому, что Роден перепроверила оригинальные вычисления этой модели.
«Если извлечь новую информацию из данных Galileo, эта работа уточняет и улучшает наше понимание необычной геологии Европы», — говорит Ричард Гринберг, профессор Аризонского университета, ранее предлагавший идею несинхронного вращения.
Существование наклона не исключает несинхронное вращение, единогласно отмечают Роден и Гринберг. Но это позволяет предположить, что трещины Европы могли возникнуть гораздо позже, чем считалось ранее. Поскольку направление вращения полюса могло меняться больше, чем на два градуса в день, один период прецессии мог завершаться в течение нескольких месяцев. С другой стороны, одно полное вращение листа льда могло занять около 250 000 лет. В любом случае, чтобы объяснить узор трещин, нужно привлечь несколько вращений.
Анализ не определяет, когда случился наклон оси. Наклон оси Европы пока не измерялся, и это может стать целью номер один для миссий на Европу в будущем.
«Одним из увлекательных открытых вопросов остается то, насколько Европа активна сейчас. Если исследователи нагнут современную ось Европы, наши результаты позволят оценить, соответствуют ли подсказки, которые мы находим на поверхности луны, современным условиям», — говорит Роден
