Европа — один из четырёх спутников Юпитера, открытых Галилео более 400 лет назад. Она немного меньше Луны Земли и покрыта толстой ледяной оболочкой, под которой находится глобальный подземный океан, сохраняющий жидкое состояние благодаря приливному нагреву от сильного гравитационного притяжения Юпитера. Поверхность Европы отмечена трещинами, хребтами и гладкими равнинами, что указывает на продолжающуюся геологическую активность. Такие особенности, как купола и грядовые ландшафты, указывают на то, что материал из недр может взаимодействовать с поверхностью, возможно, посредством таких процессов, как криовулканизм.
С помощью твердотельного имиджера космический аппарат «Галилео» обнаружил, что поверхность спутника Юпитера Европы геологически молода и разнообразна. Считается, что некоторые купола, особенно имеющие круглую или лопастную форму и гладкую поверхность, имеют криовулканическое происхождение и образовались в результате извержения воды или слякотного льда, а не расплавленной породы. Были предложены различные механизмы образования, включая диапиризм (движение более тёплого льда вверх) и криовулканическое извержение. Предыдущие исследования выявили 38 потенциальных криолавовых куполов в регионе Конамara на Европе, треть из них была смоделирована с использованием подхода с объёмным потоком, который показал, что извергнутая криолава была гораздо менее вязкой, чем предполагалось ранее.
Недавнее исследование под руководством Киэрры А. Уилк из Центра космических полётов имени Годдарда НАСА расширило область изучения до 186 куполов. Это позволило глубже понять поведение криолавы Европы и потенциал обмена между поверхностью и подповерхностным океаном, что делает спутник средой, пригодной для жизни. Используя изображения и данные о рельефе, полученные во время пролётов E6, E14, E15 и E17 аппарата «Галилео», команда идентифицировала и составила карту потенциальных криовулканических куполов на Европе, отметив их геологический контекст, например, пересекают ли они хребты, расположены ли в впадинах или имеют признаки лопастей потока.
Для каждого купола было создано три топографических профиля с корректировкой окружающего рельефа для оценки относительной высоты куполов. Затем средний диаметр и высота каждого купола были использованы в моделях, основанных на динамике жидкостей, чтобы понять, как они образовались. В то время как лавовые купола Земли могут формироваться от нескольких месяцев до десятилетий, криолавовые купола Европы, по оценкам, могли образоваться всего за один месяц или до 50 лет, в зависимости от того, насколько быстро криолава остывала и затвердевала.
В новом исследовании используется максимальная высота куполов, а не средняя, как в предыдущих работах, поскольку использование средней высоты может привести к занижению вязкости криолавы до 100 раз. Оценочное время формирования куполов соответствует более ранним исследованиям, но вязкость может быть выше, если охлаждение и формирование происходили в один и тот же период.
Эти данные свидетельствуют о том, что криолова Европы может вести себя
как базальтовая по отношению к андеситальной лаве на Земле и может быть
сделана из толстого, богатого частицами рассола. Различия вязкости
намекают на различные температуры или композиции в интерьере Европы.
Предстоящие данные с высоким разрешением от миссии Europa Clipper
помогут идентифицировать больше куполов и активных районов, предлагая
более глубокое понимание геологической активности Европы и потенциальной
обитаемости ее подповерхностных резервуаров.