Eiropai uz tās virsmas var būt augsti ledus tapas

Ledus tapas - akanožēlotāji- uzAugšējā Rio BlancoArgentīnas centrālajos Andos. Līdzīgi ledus tapas varētu pastāvēt uz Jupitera mēness Europa virsmas tā ekvatoriālajos platuma grādos. Attēls, izmantojot Arvaki/Wikipedia.


Visas šīs pasaules ir jūsu - izņemot Eiropu. Nemēģiniet tur nolaisties. Tā iet pazīstamā līnija no 1982. gada zinātniskās fantastikas romāna “2010: Odiseja divas”, ko veidojis Artūrs Klarks. Tajā mākslīgais intelekts ar nosaukumu HAL brīdina astronautus cilvēkus nemēģināt nolaisties uz Jupitera mēness Europa virsmas. Tagad, kā izrādās, nosēšanās Eiropā var izrādīties grūta patiesībā - nevis citplanētiešu dēļ, bet gan tāpēc, kamasīvi ledus tapaskas, pēc pētnieku domām, varētu būt tikpat garas kā piecstāvu ēkas. Atzinumi bijapublicētsiekšrecenzētsžurnālsDabas ģeozinātne2018. gada 8. oktobrī.

Europa ir viens no četriem slavenajiem Jupitera Galilejas pavadoņiem. Tā ir ļoti intriģējoša pasaule ar iespējamu globālu okeānu zem ledus ārējā apvalka. Eiropas virsma lielākoties ir ļoti gluda, un tai ir daudz lūzumu, un Mēness izskatās kā milzu saplaisājusi ola. Bet saskaņā ar jauno pētījumu šķiet, ka ekvatoriālais reģions ir nedaudz raupjāks, un saskaņā ar jauno virsmas īpašību analīzi ledus asmeņi, iespējams, ir līdz 50 pēdām garš un 23 pēdas plats (15 metrus garš, 7 metrus plats). Tie var būt līdzīgi veidojumiem, ko saucnožēlotāji, pazīstams uz Zemes un nesen atklāts Plutonā - “asmeņu reljefs” - autorsNew Horizonskosmosa kuģis 2015.Saskaņā arpētījuma līdzautorsViesuļvētra Umurhan, astrofiziķis un planētu zinātnieks NASA Ames pētniecības centrā:


Tas bija tikai laika jautājums, pirms mēs sākām iedomāties, ka šie nelīdzenie reljefi varētu pastāvēt citur Saules sistēmā.

Eiropas ledus virsma kopumā ir diezgan gluda, izņemot daudzas plaisas, kas šķērso Mēnesi, padarot to līdzīgu milzu saplaisājušai olai. Attēls, izmantojot NASA-JPL-Caltech.

Penitentes kā galvenokārt milzu ledus asmeņi, kas ir orientēti uz sauli. IekšAtakamas tuksnesisČīles ziemeļos tos var atrast spilgtas, ilgstošas ​​saules gaismas un auksta, sausa, klusa gaisa apgabalos. Saules siltums izraisa ledus un sniega sublimāciju - pārvēršas ūdens tvaikos, vispirms neizkausējot procesā, ko saucsublimācija. Tie var izaugt līdz 16 pēdām garš. Veidojoties, viņiem ir tendence dabiski orientēties uz pusdienlaika sauli.

Tā kā tie ir atrodami uz Zemes un Plutona, pētnieki vēlējās noskaidrot, vai tie varētu pastāvēt arī Eiropā. No jaunā papīra:




Uz Zemes masīvu ledus nogulumu sublimācija ekvatoriālajos platuma grādos aukstos un sausos apstākļos, ja nav šķidra kausējuma, noved pie tā, ka ledus virsmā veidojas raustītas un asmeņainas tekstūras. Šie sublimācijas veidoti asmeņi ir pazīstami kā penitentes. Lai šis process notiktu uz citas planētas, ledum jābūt pietiekami gaistošam, lai sublimētos virsmas apstākļos, un difūziem procesiem, kas izlīdzina topogrāfiju, jādarbojas lēnāk. Šeit mēs aprēķinām ūdens ledus sublimācijas ātrumu visā Jupitera mēness Eiropā. Mēs atklājam, ka virsmas sublimācijas ātrums pārsniedz eroziju, ko rada kosmosa laika apstākļu procesi Eiropas ekvatoriālajā joslā (platuma grādi zem 23 grādiem), un ka apstākļi veicinātu penitentu augšanu. Mēs lēšam, ka penitenti Eiropā varētu sasniegt 15 metru dziļumu ar 7,5 metru atstarpi netālu no ekvatora, ja tie būtu attīstījušies visā Eiropas vidējā virsmas vecuma atļautajā intervālā. Lai gan pieejamajiem Europa attēliem ir nepietiekama izšķirtspēja, lai noteiktu virsmas raupjumu vairāku metru skalā, radara un termiskie dati atbilst mūsu interpretācijai. Mēs iesakām, ka penitentes varētu radīt draudus topošajam nolaižamajam uz Eiropu.

Lai noteiktu, vai tie varētu notikt Eiropā, pētniekiem bija jāaprēķina ūdens ledus sublimācijas ātrumi visā Eiropas virsmā. Pēc tam tos salīdzināja ar meteorītu triecieniem un elektriski uzlādētu daļiņu bombardēšanu, kas skāra Eiropu no Jupitera.

Penitentes in theAtakamas tuksnesisČīlē. Attēls, izmantojot ESO / B. Tafreshi.

Saskaņā ar viņu analīzi sublimācijas procesi radītu raupjas virsmas iezīmes Eiropas ekvatoriālajā reģionā, bet citi reģioni paliktu vienmērīgāki - penitentes labi izskaidro radaru un termiskās anomālijas, kas iepriekš tika novērotas uz šī Jupitera mēness. Kā planētas zinātnieksKirils GrimaTeksasas universitātē Ostinā atzīmēja:


Vienmēr ir patīkami redzēt, cik stingra zinātne var palīdzēt mums iedomāties, kā nezināmas planētas virsma varētu būt tādā mērogā, kāds vēl nav novērots.

Ledus smaiļu esamība šajā brīdī drīzāk ir secināta, nevis tieši novērota, ņemot vērā veco attēlu salīdzinoši zemo izšķirtspēju.Galileozonde - joprojām ir labākie attēli, kādi mums šobrīd ir. Jebkādas nākotnes zondes, piemēram, gaidāmāsEiropa Clipper- kas vadīs daudzus tuvus Mēness lidojumus, bet ne sauszemi - varēs attēlot virsmu daudz augstākā izšķirtspējā. Grima to arī pieminēja, sakot:

Gaidāmā Europa Clipper kravnesība ir lieliski piemērota šāda veida noteikšanai.

Mākslinieka koncepcija par nākotnes Europa Clipper misiju, kas varēs attēlot virsmu daudz augstākā izšķirtspējā nekā jebkad agrāk. Attēls caur NASA.


Šāda izšķirtspēja būs nepieciešama, jo augstie smailie ledus tapas var nopietni apdraudēt jebkuru nolaišanās vietu. Tātad, kā NASA vai jebkura cita kosmosa aģentūra gatavojas šai iespējai? Daži citi laboratorijas testi liecina, ka Eiropā, iespējams, nav penitentu. Saskaņā arKevins RoksNASA reaktīvo dzinēju laboratorijā:

Mēs esam izpētījuši šo problēmu un nolēmām, ka labākais, ko darīt, ir vienkārši izveidot Eiropu laboratorijā. Līdz šim mūsu komandai laboratorijā vēl nav jāredz penitentes ar nosacījumiem, kas ir līdzīgi Eiropai. Esmu pārliecināts, ka Eiropā ir dīvaini veidojumi, taču tos neveido tā pati fizika, kas virza penitentu veidošanos uz Zemes.

Pagaidām nav zināms, vai Eiropā patiešām ir penitentes, taču šķiet saprātīgi, ka turpmākās desanta misijas, piemēram, viena, kas ierosināta sekot Europa Clipper misijai, ņem vērā šo iespēju. Piemēram, tie, kas atrodas uz Plutona, lai arī lielāki, bija negaidīti, bet noteikti ir reāli.

Kad New Horizons kosmosa kuģis 2015. gadā aizskrēja garām Plutonam, tas tur atklāja penitentus. Tos sauc arīasmeņu reljefs(attēla apakšējais centrs). Attēls, izmantojot NASA/Johns Hopkins University/APL/Southwest Research Institute.

Plutona penitentes ir pierādījums tam, ka sublimācija var radīt dīvainus veidojumus visā Saules sistēmā, pat pasaulēs ar nelielu atmosfēru vai bez tās, piemēram, Europa. Kā atzīmēja Umurhans:

Kļūst skaidrs, ka sublimācijas veidotās zemes formas varētu būt diezgan plaši izplatītas Saules sistēmas ledus ķermeņu vidū. Kad jūs dodaties uz Atakamas tuksnesi un redzat tos, tas jūtas diezgan citādi, un tagad mēs redzam, ka tas tā ir.

Apakšējā rinda: ja turirpenitentes - lieli ledus tapas - uz Jupitera mēness Europa virsmas, tie varētu apgrūtināt turpmāko nosēšanos tur. Gaidāmās kosmosa misijas, piemēram, Europa Clipper, daudz detalizētāk izpētīs virsmu, lai atrastu piemērotas nosēšanās vietas.

Avots: metra mēroga asmeņu raupjuma veidošanās uz Eiropas virsmas, veicot ledus ablāciju

CaurDabas ģeozinātne