[730x]
Вечером 26 сентября на пресс-конференции НАСА было объявлено об открытии гейзеров на спутнике Юпитера Европе. Данные были получены телескопом еще в 2014 году, однако специалистам потребовалось много времени, чтобы тщательным образом изучить и перепроверить информацию.

Европа – одна из наиболее привлекательных целей для поиска внеземной жизни в Солнечной системе. Совокупность геологических, минералогических, гравитационных и магнитосферных данных говорит о том, что под ледяной корой Европы толщиной 5-20 км находится глобальный океан жидкой соленой воды глубиной около 100 км. На дне океанские воды соприкасаются с силикатной корой Европы, наверху – со льдами, насыщенными кислородом и перекисными соединениями, образовавшимися за счет фотолиза и радиолиза поверхностных льдов. Тем самым в подледном океане Европы есть не только химические элементы, необходимые для появления жизни, но и химическая энергия, необходимая для ее развития.

В начале 2014 года было объявлено об открытии гейзеров, иногда бьющих из трещин в южной околополярной области спутника. Открытие было сделано с помощью космического телескопа им. Хаббла. В декабре 2012 года «Хаббл» обнаружил в спектре Европы сильную линию атомарного водорода Лайман альфа с длиной волны 121.6 нм. Европа окутана очень разреженной кислородной атмосферой с интегральной плотностью 1018-1019 молекул на квадратный метр, так что свечение в линиях кислорода от Европы регистрировалось неоднократно, однако атомарный водород был обнаружен впервые. Атомы водорода не окружали Европу, но были сосредоточены в виде небольшого облака или струи над южной околополярной областью спутника. Облако атомарного водорода могло образоваться только в результате радиолиза паров воды энергичными заряженными частицами радиационных поясов Юпитера.

Высота плюма из атомов водорода достигала 200 км над поверхностью Европы, это означало, что водяной пар вырывался из трещин со скоростью ~700 м/с.

В отличие от гейзеров Энцелада, извергающихся непрерывно, гейзеры Европы бьют от случая к случаю. Более ранние снимки «Хаббла» не показывали заметной эмиссии в линиях водорода. Таким образом, частота выбросов водяного пара на Европе оставалась неизвестной. Необходимы были новые наблюдения.

На этот раз исследователи решили наблюдать Европу в те моменты, когда она проходит по диску Юпитера. Отраженный свет Юпитера подсвечивал бы газовые струи выбросов и облегчал их обнаружение. В дальнем ультрафиолете диск Юпитера выглядит однородным – солнечные лучи отражаются и рассеиваются тонкой дымкой в верхней атмосфере планеты-гиганта. Дифракционное (предельное) разрешение «Хаббла» в лучах с длиной волны 150 нм достигает 13 миллисекунд на пиксель, что для расстояния в 4 а.е. соответствует пространственному разрешению 38 км на пиксель. И хотя реальное разрешение «Хаббла» несколько хуже, диск Европы при наблюдениях в дальнем ультрафиолете легко разрешается, позволяя локализовать источники выбросов.

На протяжении года исследователи пронаблюдали 10 транзитов Европы по диску Юпитера. Также было получено 7 снимков Европы не на диске Юпитера (вне транзита). В результате излучение в линии водорода было обнаружено на трех транзитных снимках из десяти – сделанных 26 января, 17 марта и 4 апреля 2014 года. Выбросы происходили в отдельных точках на 40° и 60° южной широты. Высота выбросов составила ~6 пикселей или ~220 км.

[показать]
Снимки Европы на фоне Юпитера, полученные 26 января, 17 марта и 4 апреля 2014 года – в те моменты, когда над лимбом Европы наблюдались струи атомарного водорода.
По оценкам авторов исследования, полная масса водяного пара в наблюдаемых струях составила ~3900 тонн (26 января), ~5400 тонн (17 марта) и ~1400 тонн (4 апреля). Конечно, оговариваются авторы, эти цифры представляют собой достаточно грубые оценки, а не точные величины.

Если на Энцеладе мощность гейзеров достигает максимума в апоцентре его орбиты, то для Европы такой зависимости нет.

[показать]
Локализация источников выбросов на поверхности Европы.
[показать]
Локализация выброса 17 марта 2014 года (показана зеленым эллипсом). Ниже эллипса можно видеть кратер Пуйл (Pwyll).
Если появление струй атомарного водорода действительно связано с гейзерами, то их наблюдение в три момента времени из десяти говорит о том, что гейзеры бьют на Европе не так уж и редко.

Источник: сайт космического телескопа им. Хаббла http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2016/33
http://hubblesite.org/pubinfo/pdf/2016/33/pdf.pdf
Перевод: Владислава Ананьева Секция Совета РАН по космосу http://stp.cosmos.ru/index.php?id=1137&tx_ttnews%5...358f100a2c9f27050c0eb76e2ffae8
http://tass.ru/kosmos/3655301