Forskare har upptäckt i de uppgifter som samlats in av den interplanetära stationen "Galileo" för 20 år sedan, nya bevis på förekomsten av vattengeyser på Jupiters isiga måne Europa. Artikeln publicerades i tidskriften Nature, som kort beskrivs i ett pressmeddelande på NASA: s webbplats.
Europa är den minsta av Jupiters fyra största månar, kallade de galileiska månarna. Dess radie är 200 kilometer mindre än månens radie, och dess bana är cirka 670 tusen kilometer från gasjätten. Särskilt intresse för denna himmelkropp uppstod i slutet av 1990-talet, när förekomsten av ett hav under isen förutsades baserat på analysen av det magnetiska fältet för satelliten som utfördes av Galileo. Det antas att havet är under 25 kilometer is, och dess djup når hundratals kilometer i djup. Havet i Europa fryser inte på grund av uppvärmningen av det inre av satelliten, som uppstår under påverkan av tidvattenkrafterna från Jupiter. Dessutom föreslår forskare att det finns en geotermisk aktivitet vid havets botten, vilket kan vara ett tillräckligt villkor för livets uppkomst.
Ett av bevisen på närvaron av ett hav i Europa är gejsrar som avger vattenånga, som registrerades av Hubble-teleskopet 2012, 2014 och 2016. Utsprutningarna upptäcktes över ekvatorialområdet och satellitens södra pol, sträckte sig upp till 200 kilometer i höjd och hade en instabil karaktär - den största aktiviteten observerades när satelliten var så långt borta från Jupiter som möjligt. Dessa upptäckter gjordes dock vid gränsen för teleskopets kapacitet och astronomer skulle vilja få bevis på att det finns gejsrar på plats.
Astronomer ledda av Xianzhe Jia hävdar att de har funnit sådana bevis genom att analysera data som samlats in av magnetometern och PWS (Plasma Wave Spectrometer) på Galileo-rymdskeppet under två nära flyby över ekvatorial och södra Europa 1997 och 2000 år. Under dessa flygningar var minimiavståndet från rymdskeppet till den iskalla ytan på satelliten nästan 200 kilometer, vilket för närvarande är rekordlågt.
Data från Galileo magnetometer som erhölls under en nära flyby i december 1997 över Europa och deras jämförelse med modeller.
Data från PWS Galileo-instrumentet erhållits under en nära flyby i december 1997 över Europa, och den beräknade dynamiken för förändringar i plasmatäthet.
Under en flygning över den ekvatoriala regionen i Europa i december 1997, ungefär en minut innan den passerade närmaste punkten till satellitytan, registrerade magnetometern en förändring i magnetfältstyrkan med hundratals nanotastor på 16 sekunder. Vid denna tidpunkt registrerade PWS-instrumentet lokala förändringar i det elektriska fältet och elektrondensiteten hos plasma som omger apparaten. För att testa huruvida sådana fenomen kan associeras med passagen av anordningen genom gejserns vattenplomme (eller plomme), byggde astronomer en tredimensionell magnetohydrodynamisk modell som beskriver effekten av utstötningen på egenskaperna hos plasma och fält i närheten av satelliten. Simulering spårar beteendet hos joner O + (representativt för magnetosfärisk plasma), O2 + (representativt för joner härrörande från Europas yta) och elektronplasma,och tar hänsyn till processerna för jonisering, laddning och rekombination i Europas atmosfär, liksom parametrarna för vattenutsläpp erhållna under observationer av olika teleskop. Det antogs att formen och strukturen på utsläpp på Europa liknar utsläppen av gejsrar på Saturnusmånen, Enceladus.
Uppskattat läge för en vattenutsläpp från Europas yta registrerad under Galileo nära flyby i december 1997.
Kampanjvideo:
Som ett resultat visade det sig att modellerna väl beskriver observationsdata och tillåter oss att begränsa området för plommonkällan, genom vilken Galileo flög i december 1997. När det gäller en nära flyby 2000 kan observationsdata om förändringar i magnetfältet inte tolkas som effekten av en geyserutkastning. Dessa fynd belyser värdet av att samla in data på korta avstånd från eller på satellitytan. Denna utmaning står inför en ny generation uppdrag till Jupitersystemet - Europa Clipper, Jupiter Icy Moon Explorer och Joint Europa Mission, som förväntas lanseras i början av 2020-talet.
Alexander Voytyuk
