Յուպիտերի արբանյակի տարօրինակ փոփոխությունները. Եվրոպայի ստորջրյա օվկիանոսը թարմացնում է սառցե մակերևույթը

Բյուրեղային սառույց՝ ճառագայթմանը հակառակ

Գիտնականների թիմը սպասում էր, որ Եվրոպայի սառույցը, որը ենթարկվում է Յուպիտերի մագնիսական դաշտում հզոր ճառագայթային ռմբակոծության, կլինի բացառապես ամորֆ՝ առանց բյուրեղային կառուցվածքի խաոտիկ կառուցվածք: Սակայն JWST-ի տվյալները բացահայտել են բյուրեղային սառույցով տարածքներ, ինչը վկայում է արբանյակի ընդերքից նյութի վերջին մուտքի մասին:

«Եվրոպայի մակերևույթին բյուրեղային սառույցի առկայությունը անակնկալ է: Ճառագայթումը պետք է ոչնչացներ դրա կառուցվածքը օրերի ընթացքում», - նշել է հետազոտության գլխավոր հեղինակ Սամանտա Տրիլոն SWRI-ից:

Բյուրեղային սառույցը պահպանվում է ընդամենը մոտ 15 օր, որից հետո այն վերածվում է ամորֆի՝ լիցքավորված մասնիկների ազդեցությամբ: Սա նշանակում է, որ մակերևույթը թարմանում է բարձր արագությամբ:

Տարա շրջանի խորհրդավոր քիմիան

Գիտնականները հատուկ ուշադրություն են դարձրել Տարա շրջանին՝ խաոտիկ ռելիեֆով տարածքին, որը հայտնի է իր երկրաբանական ակտիվությամբ: Սպեկտրային վերլուծությունը բացահայտել է.

• Բյուրեղային սառույց:
• Նատրիումի քլորիդ (խոհարարական աղ):
• Ջրածնի պերօքսիդ (H₂O₂):
• Ածխաթթու գազ (CO₂):

«Տարայի քիմիան աննախընտրելիորեն տարօրինակ է և գրավիչ: Դա բաց երկնքի տակ գտնվող լաբորատորիա է», - ընդգծել է համահեղինակ Ռիչարդ Քարթրայթը Ջոնս Հոփքինսի համալսարանից:

Աղը և ջրածնի պերօքսիդը կարող են գալ ստորջրյա օվկիանոսից, ինչը Տարան դարձնում է Եվրոպայի խորքերի կազմը ուսումնասիրելու առանցքային օբյեկտ: CO₂-ը, ամենայն հավանականությամբ, ունի էնդոգեն ծագում՝ կապված հրաբխային ակտիվության կամ հիդրոթերմային գործընթացների հետ:

Ինչպե՞ս է օվկիանոսը թարմացնում մակերևույթը

Գիտնականները առանձնացրել են մակերևույթի թարմացումը բացատրող երկու մեխանիզմ.

1. Սառցե ծխնելույզներ. Օվկիանոսի տաք ջուրը բարշխվան մոտ 30 կմ հաստությամբ սառցե ընդերքի ճեղքերով՝ դուրս մղելով թարմ նյութ: Մակերևույթին հասնելով՝ ջուրը ակնթարթորեն սառչում է՝ առաջացնելով բյուրեղային սառույց:
2. Գեյզերային ժայթքումներ. Հաշմանդամ, 1: Սատուրնի Էնցելադ արբանյակի նման, Եվրոպայի գեյզերները դուրս են նետում ջրային գոլորշի և հեղուկ, որոնք նստում են սառույցի տեսքով:

Օվկիանոսի տաքացումն ապահովվում է.

• Մակընթացային ուժերով. Յուպիտերի հետ գրավիտացիոն փոխազդեցությունը առաջացնում է ընդերքի դեֆորմացիա՝ ազատելով ջերմություն:
• Ռադիոակտիվ տրոհմամբ. Եվրոպայի միջուկում տարրերը լրացուցիչ էներգիա են առաջացնում:

Այս գործընթացները պահպում են հեղուկ օվկիանոս, որի ծավալը 2–3 անգամ գերազանցում է Երկրի բոլոր ծովերը, 15–30 կմ հաստությամբ սառցե ընդերքի տակ:

Գիտական նշանակություն

Հայտնագործությունն ամրապնդում է ստորջրյա օվկիանոսի գոյության վարկածը, որը համարվում է Արեգակնային համակարգում այլմոլորակային կյանքի որոնման ամենահեռանկարային վայրերից մեկը: Տարա շրջանի մակերևույթի կազմը, ներառյալ աղը և օրգանական միացությունները, հուշում է քիմիական ակտիվության մասին, որը նման է Երկրի հիդրոթերմային աղբյուրներին:

«Եվրոպան դինամիկ աշխարհ է, որտեղ օվկիանոսը փոխազդում է մակերևույթի հետ: Սա նրան դարձնում է առաջնահերթ թիրախ ապագա առաքելությունների համար», - նշել է Տրիլոն:

Այնուամենայնիվ, Յուպիտերի ճառագայթումը (մինչև 5.4 Զվ/օր) բարդացնում է հետազոտությունները՝ ոչնչացնելով մոլեկուլները և ստեղծելով օքսիդիչներ, ինչպիսին է H₂O₂-ը: Սա նաև ազդում է հնարավոր բնակելիության վրա՝ պահանջելով պաշտպանություն միկրոբների համար, եթե դրանք գոյություն ունեն:

Ապագա հետազոտություններ

JWST-ի տվյալները լրացնում են Galileo և Voyager զոնդերի նախկին դիտարկումները, սակայն վարկածները հաստատելու համար անհրաժեշտ են նոր առաքելություններ.

• Europa Clipper (NASA): Գործարկում 2024 թվականի հոկտեմբերին, ժամանում Յյուպիդեր 2030 թվականին: Զոնդը կուսումնասիրի սառույցի, օվկիանոսի կազմը և երկրաբանական ակտիվությունը:
• JUICE (ESA): Գործարկում 2023 թվականին, ժամանում 2029 թվականին: Առաքելությունը կենտրոնանալու է Եվրոպայի, Գանիմեդի և Կալլիստոյի վրա:

Այս առաքելությունները կօգնեն պարզել, թե արդյոք Եվրոպայի օվկիանոսում կան բիոմարկերներ, ինչպիսիք են ամինաթթուները, և որքան ակտիվ են գեյզերները:

Եզրակացություն

Եվրոպայում բյուրեղային սառույցի և անսովոր քիմիայի հայտնաբերումը փոխում է սառցե արբանյակների մասին պատկերացումները: Ստորջրյա օվկիանոսը, որը մակերևույթը թարմացնում է «ծխնելույzer»-ի և գեյզերների միջոցով, Դարձնում է արբանյակը Արեգակնային համակարգի ամենակենդանի աշխարհներից մեկը):