Как Европа — шестая самая близкая луна Юпитера и самый маленький из ее четырех галилейских спутников — орбиты, ее ледяные поверхностные вертикальные колебания и падения с напряжением силы тяжести Юпитера, создавая достаточно тепла, чтобы поддержать океан недр. Теперь, новое исследование предполагает, что этот процесс, известный как приливное разложение, мог создать намного больше тепла во льду луны, чем планетарные исследователи ранее приняли.Поверхность Европы выглядит угрожающей в этом цветном представлении; масштаб изображения составляет 1,6 км за пиксель; север на Европе в праве. Кредит изображения: НАСА / JPL-Калифорнийский-технологический-институт / Институт SETI.
Европа была сначала обнаружена Галилео Галилеем в 1610. Это было сначала исследовано миссией Путешественника НАСА в 1979 и было увидено в первый раз подробно НАСА, точно назвал орбитальный аппарат Галилео в 1990-х.“Ученые ожидали видеть холодные, мертвые места, но сразу же они сдулись их поразительными поверхностями”, сказала ведущий автор Кристин Маккарти из Колумбийского университета.
“Была ясно своего рода архитектурная деятельность — вещи, перемещающиеся и раскалывающиеся. Были также места на Европе, которые похожи, тают – через или мягкий лед”.Единственный способ создать достаточно тепла для этих активных процессов так далеко от Солнца посредством приливного разложения.
“Эффект немного похож на то, что происходит, когда кто-то неоднократно сгибает металлическую вешалку”, сказал Маккарти.Однако детали процесса во льду очень хорошо не поняты, и моделирующие исследования, которые пытаются захватить те движущие силы на Европе, привели к некоторым озадачивающим результатам.“Люди использовали простые механические модели, чтобы описать лед.
В то время как те вычисления предложили жидкую воду под поверхностью Европы, они не получали виды тепловых потоков, которые создадут их тектоника”, сказал Маккарти.“Таким образом, мы управляли некоторыми экспериментами, чтобы попытаться понять этот процесс лучше”.В экспериментах деформации Маккарти и ее коллега, профессор Рид Купер из Университета Брауна, загрузили ледяные образцы в аппарат сжатия.
Они подвергли образцы циклическим грузам, подобным тем, которые действуют на ледяную раковину Европы.Когда грузы применены и выпущены, лед искажает и затем оживляется до некоторой степени. Измеряя задержку между применением напряжения и деформацией льда, ученые могли вывести, сколько тепла выработано.Моделирование подходов предположило, что большая часть тепла, выработанного процессом, прибывает из трения на границах между ледяными зернами.
Это означало бы, что размер зерна влияет на произведенное количество тепла.Но команда нашла подобные результаты, даже когда они существенно изменили размер зерна в образцах, предположив, что границы зерна не основные тепловые генераторы в процессе.
Работа предполагает, что большая часть тепла на самом деле прибывает из дефектов, которые формируются в прозрачной решетке льда в результате деформации. Те дефекты создают больше тепла, чем ожидалось бы от границ зерна.“Мы обнаружили, что, относительно моделей сообщество использовало, лед, кажется, порядок величины, более рассеивающий, чем люди думали”, сказал профессор Купер.
Результаты этого исследования, опубликованного онлайн 25 марта в журнале Earth и Planetary Science Letters, могли помочь планетарным исследователям лучше оценить толщину внешней оболочки Европы.