Сильное излучение Юпитера, как материнской планеты, вероятно, освещает ночную сторону его луны - Европы. А причина этого свечения может дать ученым ключ к разгадке того, есть ли на Европе жизнь или нет.
Художественное изображение предполагаемого смоделированного свечения ночной стороны спутника Юпитера Европы. © NASA / JPL-Caltech
В своих экспериментах ученые НАСА использовали спектрометр для моделирования и определения различных «сигнатур» или спектров с различным составом льда. «Большинство предыдущих наблюдений с помощью спектрометра на такой луне, как Европа, осуществлялось с отраженным солнечным светом, когда на этой луне был день. Но теперь наши новые результаты проливают свет и на то, как Европа выглядит в темноте», - объясняют исследователи.
«Обнаруженное сейчас ночное свечение Европы - это больше, чем просто «эффект холодного изображения», - объясняет команда Мурти Гудипати и Брайана Хендерсон из Лаборатории реактивного движения (JPL) НАСА в журнале «Nature Astronomy». - «В то время как ледяная луна-океан Европа обращается по орбите вокруг Юпитера, она выдерживает невероятную радиационную бомбардировку с Юпитера электронами и другими частицами, что погружает поверхность луны в излучение высокой энергии. (...) Когда эти частицы ударяются о поверхность юпитерианской луны, богатую различными солями, и попадают в скрытый океан, они, вероятно, и создают свечение на ночной стороне».
Опубликованное на днях исследование впервые описывает, как выглядит это свечение и что оно может сказать ученым о составе льда на поверхности Европы.
Нет совершенно ничего удивительного в том, что попадание этих солей в водный океан в условиях Европы и излучения Юпитера заставляет эту луну сиять. Уже давно было известно, что облучаемые поверхности светятся и что этот блеск вызывается насыщенными энергией электронами, которые проникают через поверхность и возбуждают энергию расположенных ниже молекул. Когда эти молекулы расслабляются, они выделяют энергию в виде видимого света.
«Различные солевые соединения в лабораторных условиях по-разному реагируют на излучение и сами излучают свое собственное уникальное мерцание», - объясняют исследователи. - «Если наблюдать невооруженным глазом, то это свечение иногда выглядит зеленоватым, иногда голубоватым или белым, причем с разной степенью яркости, в зависимости от материала».
«Мы смогли предсказать, что это ночное сияние льда может предоставить дополнительную информацию о составе поверхности Европы. То, как варьируется этот состав, может дать нам ключ к пониманию того, могут ли на Европе существовать условия, пригодные для жизни», - объясняет Гудипати. - «Это связано с тем, что на Европе существует огромный глобальный внутренний океан, который может просачиваться на поверхность через толстую ледяную корку луны. Анализируя поверхность, мы могли бы узнать значительно больше о том, что же находится под ней».
Предыдущие исследования предположили, что поверхность Европы может состоять из смеси льда и хорошо известных на Земле солей, таких как сульфат магния и хлорид натрия (поваренная соль).
Подтверждение ночного свечения Европы может быть получено уже в ходе миссии НАСА «Europa Clipper», которая пока что запланирована на середину 2020-х годов, при этом поверхность Европы будет наблюдаться в ходе многочисленных пролетов, пока сам зонд будет вращаться вокруг Юпитера. В свете новых открытий ученые миссии НАСА пока что изучают возможность обнаружения свечения с помощью научных инструментов зонда.
Далее собранную информацию нужно будет сравнить с измерениями нового исследования, чтобы идентифицировать соленые компоненты на лунной поверхности или сузить их возможные пределы. Таким образом, такие миссии, как «Europa Clipper», вносят свой вклад и в область астробиологии - междисциплинарные исследования переменных и условий далеких миров, в которых может существовать жизнь. Хотя "Europa Clipper" сам по себе не будет непосредственной миссией по обнаружению жизни, он должен будет провести детальную разведку Европы и изучить, способна ли ледяная луна с ее подземным океаном поддерживать жизнь. «Лучшее понимание потенциальной пригодности для жизни на Европе также поможет ученым лучше понять, как развивалась жизнь на Земле и какой вообще существует потенциал для поиска жизни за пределами нашей планеты».
