Вода на ледяных спутниках Солнечной системы ведет себя странно: эксперимент
Ученые из Великобритании и Чехии смоделировали в лаборатории условия на ледяных спутниках газовых гигантов — Европе и Энцеладе. Эксперимент показал необычное поведение воды на их поверхности: она одновременно кипит и замерзает. Открытие объясняет загадочные криовулканы и может помочь в поисках внеземной жизни в подледных океанах.
Поверхность ледяных спутников представляет собой замерзшую внешнюю оболочку, под которой находится жидкий океан. Во многом так же, как лава изменяет форму поверхности Земли, вода изменяет форму этих небесных тел. Такой процесс называют криовулканизмом. Группа ученых из Чешской академии наук, Университета Шеффилда и Открытого университета в Великобритании смоделировали процессы, которые происходят на Европе (спутнике Юпитера) и Энцеладе (спутнике Сатурна) с помощью вакуумной камеры.
Ученые полагают, что на этих спутниках в том числе происходит эффузивный криовулканизм — когда на ледяную поверхность выходит жидкость, подобно тому, как на Земле извергается лава. Во время эксперимента исследователи подавали по трубопроводу большое количество воды в камеру и наблюдали за последствиями.
Они обнаружили, что при понижении давления внутри камеры вода начинала пузыриться и кипеть, несмотря на ее низкую температуру. В процессе кипения образовывался пар. Затем вода остыла, начала замерзать, и со временем большая часть покрылась тонким льдом. При этом под ледяной коркой жидкая вода продолжала кипеть, а пузырьки разбивались и деформировали слой льда. В результате вода вытекала через трещины на поверхность.
Наблюдаемые процессы противоречат более ранним исследованиям, которые предполагали образование толстой ледяной корки, которая «запечатывает» воду и препятствует дальнейшему кипению. Однако в этих экспериментах использовались гораздо меньшие объемы воды, что и повлияло на результат. Полученные данные могут объяснить, почему на Энцеладе наблюдаются гигантские гейзеры, а на Европе — странные неровности на льду.
Открытие имеет важное значение для будущих экспедиций к ледяным мирам. Авторы работы полагают, что их сведения помогут выявить древние признаки криовулканической активности на других небесных телах по всей Солнечной системе. В результате ученые смогут определить конкретные места, где можно искать признаки древней микробной жизни. Ведь если подо льдом действительно есть жизнь, то именно через трещины криовулканов ее следы могут вырваться наружу.
Ранее ученые с помощью космического телескопа «Уэбб» выяснили, что ледяная поверхность Европы не такая застывшая и неподвижная, как считалось ранее. Замерзшая корка на ее поверхности кристаллизуется с различной скоростью, а ее толщина везде отличается.
Самое популярное
