Солнечная система: ALMA ищет теплые пятна на Европе

ALMA ищет теплые пятна на Европе

Микроволновый радиотелескоп ALMA искал «горячие пятна» на в местах, откуда, возможно, изредка бьют гейзеры. Источников глубинного тепла обнаружено не было, зато на поверхности удалось найти области с повышенной тепловой инерцией.

Европа – одно из немногих мест в Солнечной системе, где есть надежда обнаружить внеземную жизнь. Под ледяной корой Европы скрывается глобальный соленый океан, у дна соприкасающийся с силикатной мантией. Молодая по геологическим меркам поверхность спутника покрыта многочисленными трещинами и разломами. Наблюдения на «Хаббле» показали, что иногда из трещин могут бить гейзеры – иначе говоря, тектоническая активность Европы продолжается и в настоящее время. Однако в отличие от гейзеров гейзеры Европы бьют редко и нерегулярно, что сильно затрудняет их изучение.

Активные трещины в южной околополярной области Энцелада («тигровые полосы») представляют собой тепловые аномалии – их температура гораздо выше равновесной, расчитанной из баланса с поступающим солнечным излучением. Похожие тепловые аномалии естественно ожидать и на Европе. Интересно, что намеки на их наличие уже были получены: в области, лежащей к северо-западу от кратера Пуйл (Pwyll), откуда предположительно били гейзеры, замеченные «Хабблом», КА фиксировал повышенную температуру с помощью своего фотополяриметра-радиометра PPR. Однако наличие «теплых пятен» еще не означает геотермальной активности: поскольку повышенная температура регистрировалась в ночное время, она может означать области с повышенной тепловой инерцией, которые медленнее остывают после захода солнца.

27 ноября 2015 года Европу наблюдал микроволновый радиотелескоп ALMA, расположенный в пустыне Атакама. Наблюдения велись в спектральной полосе 6 (в лучах с частотой ~230 ГГц и длиной волны ~1.3 мм). Разрешение интерферометра достигло 0.05 угловых секунд, что составляет примерно 15 пикселей вдоль диаметра Европы.

Авторы исследования построили температурную модель поверхности Европы, исходя из карты альбедо, составленной и КА «Галилео», и введя не равную нулю величину тепловой инерции в каждой точке как свободный параметр. Плотность ледяного реголита на поверхности была принята равной 500 кг/куб.м, удельная теплоемкость – 900 Дж/(кг·К), соответствующая теплоемкости водяного льда при температуре ~100К. Влияние рельефа (шероховатости поверхности) авторы не учитывали.

Сравнение данных, полученных ALMA, тепловой модели и результатов наблюдений PPR на «Галилео» привело исследователей к выводу, что «теплое пятно» на карте Европы, обнаруженное , обусловлено не притоком тепла из недр спутника, а повышенной тепловой инерцией грунта в этой области. Ночью (когда окрестности наблюдал «Галилео») эта область теплее окрестностей, днем – напротив, холоднее. Превышение тепловой инерции грунта над средним значением составляет ~47%.

Авторы исследования не исключают геотермальную активность на поверхности Европы и наличие на ней спорадически действующих гейзеров, однако утверждают, что в момент наблюдений место, откуда, возможно, били гейзеры, оказалось даже холоднее окрестностей. С момента регистрации «теплого пятна» радиометром «Галилео» до наблюдений ALMA прошло 17 лет, с другой стороны, до новых наблюдений гейзеров с помощью «Хаббла» оставался еще год. Скорее всего, гейзеры на поверхности Европы бьют редко, и лед успевает полностью остыть.

Владислава Ананьева

Источник: stp.cosmos.ru