Вторник, 13.11.2018
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< Два новых аналога Юпитера от Англо-Австралийского планетного обзора
28.01.2014 00:05 Давность: 5 yrs
Категория: Системы планет гигантов
Количество просмотров: 2196

Гейзеры на Европе выбрасывают в 25 раз больше водяного пара, чем гейзеры Энцелада



Трещины вблизи южного полюса Европы открываются только в апоцентре ее орбиты.


Владислава Ананьева

Европа – второй по удаленности галилеев спутник Юпитера. Ее масса составляет 4.8 1022 кг (65.3% массы Луны), радиус близок к 1565 км (90% лунного радиуса), что приводит к средней плотности около 3 г/куб.см. Европа вращается вокруг Юпитера по близкой к круговой орбите на среднем расстоянии 671 тыс.км и делает один оборот за 3.55 земных суток.

Средняя плотность Европы говорит о том, что большая ее часть сложена каменными породами, однако поверхность спутника покрыта водяным льдом. Судя по малому количеству ударных кратеров, возраст поверхности не превышает 50 млн. лет. Снимки автоматических межпланетных станций, пролетавших мимо Европы («Вояджеров-1,2» и «Галилео»), показывают ледяную поверхность, исчерченную многочисленными трещинами и разломами.

Снимок поверхности Европы, полученный АМС «Галилео» 20 февраля 1997 года с расстояния 2 тыс. км. Область, показанная на снимке, имеет размеры 17х14 км.

По мнению ученых, Европа прошла гравитационную дифференциацию и теперь включает в себя металлическое ядро, мантию из скальных пород и водно-ледяную кору, причем толщина коры близка к 100 км. Многие факты свидетельствуют в пользу гипотезы, что часть льда расплавилась, образуя глобальный подледный океан (скорее всего, соленый, подобно океанам Земли). Толщина льда пока остается неизвестной; по расчетам разных авторов, она может составлять от 2-5 до 20-30 км.

Схема внутреннего строения Европы.

Поиск гейзеров или криовулканов на поверхности Европы проводился неоднократно, но до сих пор не давал положительных результатов. Однако было замечено, что многие трещины окружены размытыми ореолами, как будто из них били фонтаны красноватой ледяной пыли, которая потом оседала на поверхность.

Комбинированный снимок поверхности Европы, сделанный АМС «Галилео» в феврале 1997 года. Информация о цвете поверхности была получена из снимков сравнительно низкого разрешения, сделанных через 3 фильтра (фиолетовый, зеленый, ближний ИК с длиной волны 1 мкм), и наложена на мозаику высокого разрешения. Лед вокруг некоторых трещин окружен размытыми ореолами красноватых и зеленоватых оттенков.

Ультрафиолетовый спектрометр «Галилео» и наблюдения с космического телескопа им. Хаббла показали, что Европа окружена эфемерной кислородной атмосферой, чья интегральная плотность составляет всего 1018-1019 молекул на квадратный метр. Излучение в линиях атомарного кислорода на волнах 130.4 нм и 135.6 нм показало, что атмосфера Европы очень изменчива, ее плотность заметно меняется в зависимости от положения на местности и времени наблюдений. А в декабре 2012 года кроме линий атомарного кислорода в спектре Европы была замечена сильная линия атомарного водорода Лайман-альфа с длиной волны 121.6 нм.

Снимки Европы в линиях водорода (верхний ряд) и кислорода (средний и нижний ряды). В октябре 1999 и в ноябре 2012 года нет никаких признаков наличия гейзеров, однако они есть на снимках, сделанных в декабре 2012 года.

Атомарные водород и кислород возникают в результате разрушения молекул водяного пара энергичными электронами радиационных поясов Юпитера, в которые погружена Европа. Моделирование излучения Европы в линиях атомарных водорода и кислорода (с учетом наличия постоянной кислородной атмосферы) показало, что данные наблюдений лучше всего объясняются наличием двух облаков водяного пара высотой 200 км и шириной 250 км с интегральной плотностью 1020 молекул H2O на квадратный метр. Выбросы пара происходили из трещин вблизи южного полюса Европы, причем начальная скорость выбросов достигает ~700 м/сек, что говорит о его температуре выше 230К (т.е. выше -43°С).

Выбросы пара происходили в тот момент, когда Европа проходила апоцентр своей орбиты. В этой точке приливные силы со стороны Юпитера приводят к максимальному раскрытию трещин в районе южного полюса. Интересно, что мощность гейзеров Энцелада также достигает максимума во время прохождения им апоцентра своей орбиты. Однако поток водяного пара из трещин на поверхности Европы достигал 5 тонн в секунду, что примерно в 25 раз превышает мощность потока гейзеров Энцелада (~200 кг/сек). 

Источники: http://www.lpi.usra.edu/opag/jan2014/presentations/8_Roth.pdf
http://solarsystem.nasa.gov/planets/profile.cfm?Object=Jup_Europa&Display=Facts&System=Metric
http://photojournal.jpl.nasa.gov/targetFamily/Jupiter?subselect=Target%3AEuropa%3A


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

Введите имя пользователя и пароль для входа в систему:
Вход в систему

Забыли пароль?

Определение масс космических объектов

Первым шагом в решении этой задачи стало определение массы Земли. Наиболее сложная часть работы состояла в определении величины радиуса Земли. Это потребовало... [далее]

Rambler's Top100