Космический телескоп "Джеймс Уэбб" нашел ключ к разгадке скрытого океана Европы

Европа является самым маленьким из галилеевых спутников Юпитера. Известно, что этот спутник покрыт от северного до южного полюса слоем водяного льда толщиной в 16 километров. Ученые практически уверены, что под коркой льда, покрывающего всю поверхность Европы, находится скрытый океан жидкой воды, настолько глубокий, что Марианская впадина выглядит как небольшая морская яма. Планируется, что в 2030 году НАСА запустит зонд “Europa Clipper”, который должен детально изучить ледяной спутник Юпитера и подтвердить научные гипотезы о невероятных размерах скрытого океана. Но до этого момента в руках ученых имеется секретное оружие - космический телескоп имени Джеймса Уэбба. Несмотря на то, что этот телескоп специализируется на снимках далеких галактик, он также может рассматривать объекты в пределах нашей Солнечной системы и проводить детальный спектральный анализ их свойств. 

На этой неделе в журнале Science были опубликованы статьи двух независимых исследовательских групп, которые, используя данные наблюдений телескопа "Уэбба", пришли к одному и тому же выводу. Обе группы обратили внимание на яркое пятно на Европе под названием "Tara Regio", где лед относительно очень молодой, а кора настолько сильно повреждена, что ученые называют это место "хаотической местностью". Там они обнаружили следы углерода, в частности, льда из углекислого газа, которого на поверхности Европы достаточно мало. Это позволяет предположить, что он был вынесен на поверхность из недр. Скорее всего, это лед, раздробленный и разбросанный на поверхности спутника под действием гигантских приливных сил Юпитера. Также есть гипотеза, что он мог попасть на поверхность Европы в результате удара астероида, разбившего толстую корку льда, аналогично тому, как астероид врезается в Юпитер и оставляет после себя заметные "брызги" подповерхностных химических веществ. Но в любом случае это убедительное доказательство существования скрытого океана подо льдом Европы.

Ученые полагают, что СО₂ образовался из карбонатных пород, а не от живых организмов. Однако они также отмечают, что углерод является необходимым элементом для жизни, как мы ее знаем, и что изучение химии океана Европы поможет определить, дружественен ли он жизни или нет.

Саманта Трамбо из Корнеллского университета, которая является ведущим автором одной из двух статей, пояснила, что предыдущие наблюдения с телескопа "Хаббл" показали наличие солей, имеющих океаническое происхождение, в области Тара Реджио. Теперь с телескопа "Уэбба" они увидели, что углекислый газ очень сильно сконцентрирован на этом участке Европы. Они полагают, что углерод, скорее всего, имеет свое происхождение во внутреннем океане. Саманта подчеркнула, что это очень важная находка, так как углерод - жизненно важный элемент.

Во второй группе исследователей слово взял Херонимо Вильянуэва из Центра космических полетов Годдарда. Он выразил мнение, что вопрос о степени взаимодействия океана Европы с её поверхностью было главным стимулом для исследования Европы. По его словам, сделанное открытие позволяет предположить, что мы теперь можем узнать основные элементы о составе океана еще до того, как пробурим лед, чтобы получить полную картину.

Европа в видимом (слева) и инфракрасном спектре. Источник: НАСА

Обе группы обнаружили CO₂, используя полученные данные от спектрографа ближнего инфракрасного диапазона "Уэбба" (NIRSpec). NIRSpec имеет пространственное разрешение 320 x 320 километров на пиксель на поверхности Европы, которая по размеру сравнима с нашей собственной Луной.

Ученые сообщили, что эти наблюдения заняли всего несколько минут времени обсерватории, но за это короткое время они смогли получить бесценные данные для науки. Хайди Хаммель, которая руководит наблюдениями телескопа "Уэбба" в Солнечной системе, сказала, что эта работа дает первое представление обо всех удивительных открытиях в нашей системе, которые они теперь могут сделать с помощью телескопа "Уэбба".