В далёком 2013 году космический телескоп «Хаббл» обнаружил признаки присутствия водяного пара на Европе – спутнике Юпитера. Этот водяной пар мог появиться на поверхности только с помощью гейзеров (или шлейфов) жидкости, исходящих от поверхности, точно так же, как и на спутнике Сатурна Энцеладе. Именно это и другие доказательства убедили учёных в том, что Европа обладает океаном. А затем эти данные привели к предположениям о том, что это тело Солнечной системы вообще может быть домом для определённых форм жизни.
Но тут возникла проблема. Дело в том, что этот океан, если он есть, полностью закрыт толстым слоем льда, который покрывает абсолютно весь спутник. Планетологи сразу сообразили, что исследование водяного пара в виде газовых шлейфов, вырывающихся из-под поверхности, является единственным способом понять состав предполагаемого океана.
Вот, что говорил в 2013 году Лоренц Рот (Lorenz Roth) - главный автор научной статьи на эту тему из Юго-Западного Исследовательского Института:
«В то время однозначно объяснить возникновение водяного пара на поверхности Европы можно было только так, как если бы он вырывался из-под ледяной поверхности в виде шлейфов или гейзеров. А если они связаны с внутренним океаном, который, как мы точно уверены, существует, это означает, что мы можем понять химический состав этого океана, исследовав напрямую этот самый водяной пар. Это означает, что при будущих исследованиях мы можем изучить потенциально обитаемую среду посредством обычного анализа без бурения слоя льда».
Всё это действительно так, в теории, но, как оказалось, для начала исследователям надо хотя бы обнаружить эти гейзеры.
«В том исследовании телескоп работал на максимуме своих возможностей. Но эти струи воды могли быть совсем слабыми, поэтому их было очень сложно заметить в видимом свете», - Иоахим Саур (Joachim Saur) из Кёльнского университета.
Как оказалось впоследствии, мысль о том, что эти шлейфы являются очень тонкими и слабыми, стала пророческой.
Не так давно одной из исследовательских групп удалось получить кое-какие результаты по этой проблеме. Свои результаты учёные представили на 383 встрече Международного астрономического союза в презентации под названием «Спектроскопия Европы с помощью ALMA: в поисках активных гейзеров» (ALMA Spectroscopy of Europa: A Search for Active Plumes). Ведущим автором работы стал Мартин Эндрю Кординер (M.A. Cordiner) из подразделения Исследований Солнечной системы Центра космических полётов имени Годдарда.
«Подповерхностный океан Европы является приоритетной целью в плане поиска внеземной жизни. Но прямые его исследования затруднены присутствием толстого слоя льда. Поэтому мы использовали антенную решётку ALMA для того, чтобы выявить эмиссию молекул в атмосфере этого спутника Юпитера. Таким образом мы попытались исследовать процессы, протекающие под поверхностью льда, которые помогут понять океан Европы и его химический состав».
Сейчас хорошо известно, что Солнечная система изобилует ледяными телами. К ним можно отнести кометы, объекты Пояса Койпера, карликовые планеты и спутники, как Европа. Но, в отличие от остальных объектов, Европа имеет большую плотность, что говорит о наличии обширной каменной внутренней структуры. Сам океан составляет примерно десять процентов спутника и закрыт ледяной оболочкой неясной протяжённости. Она может быть даже в несколько десятков километров толщиной.
Астрономы исследовали Европу с помощью телескопов в течение многих лет в поисках этих таинственных выбросов. Они даже обнаружили потенциальную активность гейзеров рядом с южным полюсом спутника. Но подтверждение возможного наблюдения выбросов в 2013 году с помощью «Хаббла» так и не состоялось. В 2023 году космический телескоп имени Джеймса Уэбба также исследовал Европу. Это исследование также не получило никаких подтверждений присутствия гейзеров и выбросов. Всё это говорит о том, что если в наше время и есть какая-то активность на Европе, то она должна быть локализована в узкой области и сама по себе очень слабая. Как говорят авторы работы, в настоящее время ими оспаривается даже объективность наблюдений «Хаббла» в 2013 году.
Для того, чтобы точно разобраться с этой проблемой исследователи обратились за помощью к Атакамской большой антенной решётке ALMA. С помощью этого телескопа астрономы наблюдали Европу в течение четырёх дней, чтобы покрыть всю поверхность спутника. Но, к сожалению, им также не удалось обнаружить выбросы.
«Несмотря на полный охват двух полушарий Европы в исследованиях ALMA, мы не обнаружили никаких признаков поглощения молекул в газовой фазе или эмиссии. Строго говоря, мы впервые в истории астрономии занялись поиском молекул HCN (синильная кислота), H2CO (формальдегид), SO2 (оксид серы) и CH3OH (метанол) в большом пространственном разрешении в выбросах Европы. Забегая вперёд скажу, что мы не нашли никаких признаков их присутствия».
То, что эти молекулы не были обнаружены именно в этом исследовании, не означает, что их там нет совсем. Скорее всего, это говорит о том, что они есть на Европе, но их концентрация такова, что они находятся за границей чувствительности приборов. Можно с уверенностью говорить, что концентрация этих молекул даже ниже, чем на Энцеладе. А на этом спутнике были обнаружены не только они, но и сами гейзеры.
«В качестве примера можно привести молекулы метанола. Верхняя граница детекции ALMA равна 0.86%, но этого не достаточно даже для выявления метанола на Энцеладе, где содержание этой молекулы равно всего лишь 0.02%».
Подобная ситуация складывается и с присутствием формальдегида на Европе. Исследователям пришлось установить совершенно другие уровни чувствительности для исследования этого спутника в сравнении с тем же Энцеладом. Косвенно – это тоже положительный результат, так как астрономы находятся в процессе «настройки» своих приборов для новых более точных исследований.
По информации Universe Today.
