Международная команда исследователей проанализировала данные, полученные в предыдущие годы при помощи космического телескопа Hubble, и впервые обнаружила доказательства стойкого присутствия водяного пара в атмосфере Европы, ледяного спутника Юпитера.
Исследование опубликовано в журнале Geophysical Research Letters, а коротко о нем рассказывается на сайте американского космического агентства NASA. Работа фактически стала продолжением исследований, стартовавших еще в 2013 году. Тогда ученым при помощи данных все того же телескопа Hubble удалось обнаружить на поверхности Европы своего рода гейзеры - выбросы воды, вырывающиеся сквозь поверхностный лед.
Они оказались аналогичны гейзерам на Земле, но по своим размерам значительно превосходят земные. Ранее было подсчитано, что высота таких фонтанов может достигать 90 км. Расчеты также показали, что эти гейзеры наполняют атмосферу каплями воды, однако общий объем такой воды ничтожно мал. Он составляет всего одну миллиардную объема водяного пара, присутствующего в земной атмосфере.
Однако новое исследование показало, что на самом деле в атмосфере Европы водяного пара гораздо больше, чем считалось до сих пор, и он, вероятно, не связан с бьющими из-подо льда гейзерами. К такому выводу ученые пришли, проанализировав данные Hubble, полученные с 1999 по 2015 год. Анализ показал, что в атмосфере Европы на постоянной основе присутствует водяной пар.
При этом астрономы получили новую загадку. Данные Hubble говорят о том, что водяной пар присутствует в атмосфере только на одном полушарии ледяного спутника Юпитера - на той его части, которая всегда противоположна направлению движения по орбите. Причина этой асимметрии пока не установлена.
Добавим, что ранее астрофизики из Швеции открыли присутствие водяного пара в атмосфере другого спутника Юпитера - Ганимеда. Оно было сделано также на основе изучения архивных данных телескопа Hubble. Тогда ученым удалось добиться успеха благодаря принципиально новому методу анализа архивных изображений. Этот же метод был использован в новом исследовании для изучения состава атмосферы Европы.
"Наблюдение за водяным паром на Ганимеде и на обратной стороне Европы улучшает наше понимание атмосферы ледяных лун, - говорит Лоренц Рот из шведского Королевского института технологий, космоса и физики плазмы. - Однако обнаружение стабильного "водного изобилия" на Европе немного более удивительно, чем на Ганимеде, потому что температура поверхности Европы ниже, чем на Ганимеде".
Эксперт пояснил, что Европа отражает больше солнечного света, чем Ганимед, поэтому она гораздо холоднее своего соседа. Дневной рекорд, зафиксированный на Европе, составляет минус 126 градусов по Цельсию. Средняя температура на поверхности Ганимеда выше примерно на 16 градусов по Цельсию, чем на Европе.
Несмотря на крайне низкие температуры, водяной лед на Европе, как показали новые наблюдения, сублимируется, то есть переходит из твердого состояния сразу в пар, минуя жидкую фазу. В этом отношении оба спутника Юпитера похожи друг на друга.
Добавим, что открыть постоянное присутствие водяного пара на Европе удалось с помощью спектрографа STIS, установленного на телескопе Hubble. Он позволяет вести наблюдения в ультрафиолетовом спектре. Благодаря этому астрономы сначала выявили достаточно высокое содержание кислорода - одного из компонентов воды - в атмосфере Европы. А затем, варьируя излучение на разных длинах волн, нашли доказательства присутствия водяного пара.
К слову, Европа уже много лет интригует ученых. По всей поверхности она покрыта льдом. Последние исследования доказали, что подо льдом скрывается огромный океан, что, по нашим представлениям, является одним из обязательных условий, благоприятствующих зарождению и поддержанию жизни.