Ледяная поверхность спутника Юпитера может светиться в темноте

13.11.2020 7:03

Ледяная поверхность спутника Юпитера  может светиться в темноте

Ночная сторона спутника Юпитера Европа может светиться в темноте, сообщили на этой неделе ученые в журнале Nature Astronomy .

Когда исследователи запустили пучки электронов в образцы льда, чтобы имитировать излучение, которое регулярно обрушивается на холодную поверхность Европы, они заметили, что лед испускал слабое свечение, которое варьировалось в зависимости от того, какие минералы присутствовали во льду. Зонд NASA Europa Clipper, возможно, сможет наблюдать это же явление, когда через несколько лет достигнет далекой Луны - и, возможно, будет использовать его для исследования, есть ли на Европе условия, подходящие для жизни.

До сих пор единственным объектом в нашем небесном районе, излучающим свет с ночной стороны, была Земля; электричество, которое люди используют для освещения наших жилищ, можно увидеть с Международной космической станции, - говорит Мурти Гудипати, астрофизик из Лаборатории реактивного движения NASA в Пасадене, Калифорния. "Из-за своего положения и геологических аспектов Европа может быть очень похожа на Землю в том смысле, что у нас есть второй объект в нашей системе, который также светится в ночи", - говорит Гудипати, опубликовавший результаты 9 ноября .

Европа покрыта ледяной коркой толщиной в несколько миль, которая, по мнению ученых, покрывает огромный океан глубиной от 80 до 160 км. На луну также приходят потоки заряженных частиц из сильного магнитного поля Юпитера; это излучение было бы смертельным для человека, стоящего на поверхности Европы. И это было бы актуально только в том случае, если бы люди каким-то образом могли выдерживать температуру поверхности Луны в среднем в -173 по Цельсию. "Это уникальное место в нашей солнечной системе", - говорит Гудипати. "Это один из главных претендентов на потенциальную пригодность [из-за] этих океанов, и он также очень уникально расположен в одной из самых суровых внешних сред".

Он и его коллеги хотели понять, что происходит, когда заряженные частицы ударяются о поверхность Европы. Они стреляли пучками электронов в ледяные керны, представляющие различные возможности для поверхности Европы, и снимали результаты на видеокамеру. Исследователи увидели, что когда электроны ударились о чистый водный лед, замерзшая жидкость испустила беловатый свет со слабым сине-зеленым оттенком. Это свечение было ярче, когда облученный лед содержал сульфат магния. Лед, содержащий хлорид натрия, имел гораздо более тусклое свечение без какого-либо красочного оттенка. При дальнейшем исследовании ученые обнаружили, что свет, исходящий ото льда, был преимущественно белым, но зеленые длины волн были немного более преобладающими в свете, исходящем от водяного льда, красный - для льда с сульфатом магния и сине-зеленый - для льда из хлорида натрия.

Это свечение возникает потому, что, когда электроны врезаются в лед, они заряжают материал энергией. Затем замороженная вода высвобождает часть этой энергии в виде света, при этом разные атомы и молекулы испускают свет с разными длинами волн.

По словам Гудипати, аналогичный процесс происходит и при северном сиянии. На наш взгляд, северное сияние имеет интенсивный зеленый оттенок, потому что у кислорода в атмосфере достаточно места для излучения света, не взаимодействуя с другими материалами. Состав люминесцентного льда более плотный и разнообразный; может быть несколько соединений, постоянно излучающих свет, которые смешиваются, образуя в основном беловатое свечение.

"Во льду нет места между одним атомом и другим атомом; это как загорать морские львы, они не могут двигаться", - говорит Гудипати. "Он полностью переполнен, и каждый из этих возбужденных атомов или молекул взаимодействует со своим окружением".

Когда океан Европы плещется о морское дно, он, вероятно, взаимодействует со скалистым субстратом и производит минералы, которые могут быть жизненно важными для жизни. Некоторые из этих минералов в конечном итоге попадут в лед, покрывающий океан Европы. Эта холодная оболочка покрыта относительно небольшим количеством кратеров, что указывает на молодость ее поверхности. "Эти ударные кратеры каким-то образом очищаются, и эта очистка может произойти только в том случае, если произойдет обмен между внутренней частью и поверхностью", - говорит Гудипати.

В зависимости от того, насколько ярко светится лед и какие длины волн света он излучает, ученые могли определить его химический состав.

Напомним, ранее сообщалось, что у Юпитера нашли еще 12 спутников.

Источник

Редакция: | Карта сайта: XML | HTML | SM
2013-2020 © "МехКорпс — роботы и киборги". Все права защищены.