Океан на спутнике Европа имеет соленые воды, похожие на земные

Наблюдения с космического телескопа Хаббл указывают на присутствие хлорида натрия, известного как поваренная соль, в подземном океане спутника Юпитера.

«Потенциальная обитаемость подземного океана Европы зависит от его химического состава, который может быть отражен на геологически молодой поверхности Европы», — этими словами начинается описание нового исследования, опубликованного в журнале Science Advances.

И действительно, луна Юпитера таит глобальный жидко-водный океан под своей ледяной коркой. Поэтому разумно задаться вопросом, могут ли минералы, которые мы видим на замерзшей поверхности спутника, также существовать в океане под ней. Скрытая, богатая химическими веществами среда Европы предлагает «захватывающее место для изучения обитаемости в солнечной системе», отмечают авторы в новом исследовании, которым руководит ученый-планетолог Саманта Трумбо из Калифорнийского технологического института.

Предыдущие наблюдения, сделанные с помощью спектрометра ближней инфракрасной съемки на борту космического корабля Galileo, указывали на сульфатные соли на поверхности Европы, но не было никаких доказательств того, что эта соль произошла из гигантского океана под ней. В течение долгого времени после Galileo считалось, что это все соли сульфата магния. Однако, представление изменилось после этой работы, которая полагает, что там есть поваренная соль.

Проблема с хлоридом натрия заключается в том, что он практически невидим для астрономов. То есть он не обладает легко идентифицируемыми спектральными характеристиками на инфракрасных длинах волн.

«Поваренная соль белая и не выделяется в видимом спектре», — объяснила Саманта в электронном письме Gizmodo. «Но когда она бомбардируется заряженными энергичными частицами, то меняет цвета и формирует уникальные спектральные сигнатуры, которые мы можем видеть с помощью телескопа Хаббл».

Действительно, спутник подвергается воздействию радиации как от Солнца, так и особенно от Юпитера. Результирующая спектральная сигнатура облученной поваренной соли может быть видна при длине волны поглощения 450 нм.

«Мы использовали космический телескоп Хаббл для получения первых пространственно разрешенных (т.е. учитывающих расстояние) спектров видимой длины волны поверхности Европы с целью поиска характерных сигнатур облученных хлоридных солей», — сказала Саманта. «В частности, мы использовали прибор под названием Спектрограф для космического телескопа (STIS). Спектры показали отчетливую особенность поглощения в солнечном свете, отраженном от поверхности Европы, около длины волны 450 нм, что указывает на присутствие облученного NaCl».

И поскольку эти данные были пространственно разрешены, команде Саманты удалось нанести на карту эту хлорированную особенность по всей поверхности Европы, чтобы определить регионы, в которых находится соль. Важно отметить, что эта соль была обнаружена вокруг областей молодого хаоса — геологических особенностей, в которых поверхностный лед на спутнике сильно разрушен и где можно видеть, как глыбы льда дрейфуют.

Области хаоса, вероятно, вызваны материалами, поднимающимися на поверхность, что приводит к распаду льда. И поскольку материал из внутреннего океана проливается на поверхность в этих точках, области хаоса могут наиболее отражать внутренний состав Европы.

Изображение области молодого хаоса на поверхности Европы, сделанное космическим аппаратом Galileo
NASA/JPL

Саманта сказала, что ее команда «уверена, что эта соль в конечном итоге произошла из внутреннего океана», но «мы не можем с уверенностью сказать, что присутствие NaCl на поверхности подразумевает химию океана с преобладанием хлоридов», и это «потому что мы не знаем насколько непосредственно связаны составы поверхности и океана, даже в областях хаоса».

С точки зрения способности Европы обладать инопланетной жизнью, это все еще открытый вопрос, но эта луна, безусловно, кажется интересным местом с точки зрения астробиологии.

«Это открытие не говорит непосредственно о потенциальной пригодности Европы для инопланетной жизни», — сказала Саманта. «Однако, если NaCl на поверхности отражает доминирующий состав соли в подповерхностном океане, то эти воды могут быть более химически похожи на океаны Земли, чем считалось ранее, и там потенциально вероятна обитаемость».

Как показывает это новое исследование, эта экзотическая замороженная луна может иметь больше общего с Землей, чем мы могли себе представить.