Доступ до прихованого океану Європи виявляється набагато складнішим завданням.
Астробіологи десятиліттями мріяли взяти проби його вод. Підповерхневий океан вважається «святим Граалем» у пошуках життя поза Землі. Однак нові дослідження показують, що шлях від поверхні до вод світового океану швидше схожий на стіну, ніж на шосе.
Команда вчених на чолі з Луджендрою Ойджею з Університету Рутгерса провела комп’ютерне моделювання. Вони хотіли перевірити, чи може вода з глибокого світового океану Європи підніматися по тріщинах і збиратися в мілководні резервуари.
Чому це важливо?
Такі дрібні водоймища стали б легкою метою для космічних апаратів: вони виявляються і доступні. Глибокий океан знаходиться на глибині десятків кілометрів і не такий простий для дослідження. Якщо вода в мілководних кишенях є лише льодом, що розтанув, самої крижаної оболонки, вона не дає жодних відомостей про хімічний склад або життєздатність океану, прихованого під нею.
Дослідження, опубліковане в журналі Nature Astronomy, виявило серйозні проблеми з ідеєю такого легкого доступу.
Фізика крижаних засмічень
Вчені поставили просте запитання: чи може вода піднятися з глибокого океану на поверхню, не замерзнувши заздалегідь?
Відповідь у більшості випадків – ні.
Поки рідка вода пробивається вгору тріщинами в крижаній оболонці, вона не тече плавно. Рух стає турбулентним, вода завихрюється і вирує, стикаючись із замерзаючими стінками тріщин. Це перемішування призводить до швидкої втрати тепла.
Вода переохолоджується, падаючи нижче за свою нормальну точку замерзання, залишаючись при цьому рідкою.
Потім настає пастка. Утворюються мікроскопічні кристали льоду, так звані фризель-кристали (frazil ice). Вони забивають шлях.
Симуляції показали, що вузькі тріщини закупорюються лише за кілька годин. Навіть широкі тріщини повинні бути неприродно довгими або їх має бути неймовірно багато, щоб перемістити достатню кількість води вгору і створити поверхневі форми, які спостерігають вчені.
«Загадкою, яку ми хотіли розгадати, була те, чи можлива ця подорож насправді», — сказав доктор Ойджа.
Власне, ні. І не так просто.
Земні вулкани – погана аналогія
Планетологи нерідко спираються на земні моделі. Кріовулканізм часто порівнюють із земним вулканізмом. Протиставляють рух розплавленої породи та рух води з льодом.
Це порівняння помилкове.
Лід і рідка вода поводяться інакше, ніж лава. Вони фундаментально різні. Вони несуть тепло надто швидко. Фізика, що управляє земними вулканами, не застосовується до крижаної кори Європи.
«Я думаю, що тут втрачено якусь фундаментальну фізику», — зазначив доктор Ойджа. – «Тому я хотів дослідити це питання».
Що це означає для майбутніх місій
Якщо рідка вода на поверхні Європи все ж таки існує, вона, ймовірно, не пов’язана з глибоким океаном. Швидше за все, вона утворюється локально в міру танення крижаної оболонки.
Це змінює правила гри.
Дрібні резервуари не можуть бути проксі-індикатором проживання глибокого океану. Вони ізольовані. Це безвихідь.
Крижана кора Європи є сильнішим бар’єром між океаном і поверхнею, ніж передбачалося раніше. Вона блокує прямий обмін рідинами.
Ця реальність змушує переглянути стратегію. Майбутнім місіям доведеться інтерпретувати свої знахідки інакше. Їм слід розуміти, що наявність води на поверхні не гарантує доступу до океану. І навіть не обов’язково повідомляє про нього багато корисного.
Де тепер варто шукати ознаки життя? Шлях не такий простий, як ми сподівалися.
