Учените откриха в данни, събрани от междупланетарната станция Галилео преди 20 години, нови доказателства за съществуването на водни гейзери на ледената луна на Юпитер Европа. Статията е публикувана в списанието Nature, накратко описана в съобщение за печата на уебсайта на НАСА.
Европа е най-малката от четирите най-големи луни на Юпитер, наречени Галилейски луни. Радиусът му е с 200 километра по-малък от радиуса на Луната, а орбитата му е на около 670 хиляди километра от газовия гигант. Особеният интерес към това небесно тяло възниква в края на 90-те години, когато се предвижда съществуването на подледеният океан въз основа на анализа на магнитното поле на спътника, извършен от Галилео. Предполага се, че океанът е под 25 километра лед, а дълбочината му достига стотици километри в дълбочина. Океанът на Европа не замръзва поради нагряването на вътрешността на спътника, което възниква под въздействието на приливните сили на Юпитер. Освен това учените предполагат наличието на геотермална активност на дъното на океана, което може да е достатъчно условие за появата на живот.
Едно от доказателствата за наличието на океан на Европа са гейзерите, отделящи водна пара, което е записано от телескопа Хъбъл през 2012, 2014 и 2016 година. Изтласкванията бяха засечени над екваториалната област и южния полюс на спътника, разширена до 200 километра височина и имаше нестабилен характер - най-голямата активност беше наблюдавана, когато спътникът беше на възможно най-далеч от Юпитер. Тези открития обаче са направени на границата на възможностите на телескопа и астрономите биха искали да получат доказателства за съществуването на гейзери in situ.
Астрономите, водени от Xianzhe Jia, твърдят, че са открили такива доказателства, като са анализирали данни, събрани от магнитометъра и инструмента PWS (плазмен вълнен спектрометър) на космическия кораб Galileo по време на два близки полета над екваториална и южна Европа през 1997 и 2000 г. години. По време на тези полети минималното разстояние от космическия кораб до ледената повърхност на спътника беше почти 200 километра, което в момента е рекордно ниско.
Данните за магнитометър Galileo, получени по време на близък полет през декември 1997 г. над Европа и тяхното сравнение с модели.
Данни от инструмента PWS Galileo, получени по време на близък полет през декември 1997 г. над Европа, и изчислената динамика на промените в плазмената плътност.
По време на полет над екваториалния регион на Европа през декември 1997 г., приблизително една минута преди да премине най-близката точка до повърхността на сателита, магнитометърът регистрира промяна в силата на магнитното поле със стотици нанотети за 16 секунди. По това време PWS инструментът регистрира локални промени в електрическото поле и електронната плътност на плазмата, обграждаща апарата. За да проверят дали подобни явления могат да бъдат свързани с преминаването на устройството през водната горелка (или шлейф) на гейзера, астрономите изградиха триизмерен магнитохидродинамичен модел, който описва ефекта на изтласкването върху свойствата на плазмата и полетата в близост до спътника. Симулацията проследява поведението на йони О + (представител на магнитосферната плазма), О2 + (представител на йони, произхождащи от повърхността на Европа) и електронна плазма,и отчита процесите на йонизация, презареждане и рекомбинация в атмосферата на Европа, както и параметрите на водни емисии, получени по време на наблюдения от различни телескопи. Предполагаше се, че формата и структурата на емисиите в Европа са подобни на емисиите на гейзерите на луната на Сатурн, Енцелад.
Прогнозно местоположение на изпускането на вода от повърхността на Европа, регистрирано по време на залятането на Galileo през декември 1997 г.
Промоционално видео:
В резултат се оказа, че моделите описват добре данните от наблюденията и ни позволяват да ограничим площта на източника на шлака, през която Galileo прелетя през декември 1997 г. В случай на близък полет през 2000 г. данните от наблюдението върху промените в магнитното поле не могат да бъдат интерпретирани като ефект на изхвърляне на гейзер. Тези констатации подчертават стойността на събирането на данни на къси разстояния от или на сателитната повърхност. Това предизвикателство е изправено пред ново поколение мисии към системата на Юпитер - Europa Clipper, Jupiter Icy Moon Explorer и Съвместната мисия Европа, които се очаква да стартират в началото на 2020-те.
Александър Войтюк