Учёные получили долгожданный ответ на один из ключевых вопросов, связанных со спутником Юпитера Европой: насколько толст её ледяной панцирь. Данные собрал автоматический зонд NASA «Юнона», и они позволяют гораздо точнее определить, на какой глубине в будущем стоит искать признаки возможной внеземной жизни в подлёдном океане.

Как удалось «заглянуть» под лёд

Хотя «Юнона» изначально создавалась для исследования Юпитера, её научные инструменты оказались полезны и при изучении его крупных спутников. Особую роль сыграл микроволновый радиометр MWR. Этот прибор предназначен для анализа слоёв атмосферы газового гиганта, но при пролёте рядом с Европой он фактически сработал как подповерхностный зонд.

Ключевые измерения были выполнены 29 сентября 2022 года во время сближения аппарата со спутником на расстояние около 360 километров. За один пролёт удалось собрать данные примерно с половины поверхности Европы, что позволяет с осторожностью экстраполировать результаты на всю луну.

Конец давнего научного спора

До сих пор в научном сообществе не существовало единого взгляда на толщину ледяной оболочки Европы. Одни модели предполагали лёд толщиной всего в несколько километров, другие — десятки километров. Эта неопределённость серьёзно осложняла понимание процессов, происходящих в подлёдном океане.

Толщина льда напрямую влияет на химический обмен между поверхностью и жидкой водой под ней. Поверхностный лёд Европы постоянно подвергается интенсивному радиационному воздействию со стороны Юпитера, в результате чего образуются химически активные соединения. Чем тоньше ледяной слой, тем выше вероятность их попадания в океан, а значит — тем благоприятнее условия для потенциальной биологической активности.

Что показали измерения

Анализ данных MWR показал, что средняя толщина ледяного панциря Европы составляет около 29 километров. В зависимости от локального состава льда и воды этот показатель может колебаться примерно на 4–5 километров в ту или иную сторону, однако в целом картина остаётся неизменной: океан надёжно скрыт под мощным слоем льда.

Это означает, что любые будущие миссии, нацеленные на прямой доступ к жидкой воде, столкнутся с крайне сложной инженерной задачей. Реальность оказалась куда суровее, чем в художественных интерпретациях вроде фильма «Europa Report» 2013 года.

Есть ли «слабые места» во льду

Радарное исследование также выявило наличие трещин и пустот в ледяной оболочке, однако они располагаются на глубине до нескольких сотен метров и имеют очень небольшие размеры — не более 10 сантиметров. Такие структуры не способны обеспечить полноценный обмен веществ между океаном и поверхностью и, по сути, не упрощают задачу проникновения к воде.

Что дальше

Более детальное изучение Европы и других спутников Юпитера запланировано в рамках будущих миссий. Аппарат NASA Europa Clipper и зонд ESA JUICE должны приступить к активной научной работе в регионе Юпитера в 2030–2031 годах. Именно они помогут уточнить структуру льда, состав океана и потенциальную пригодность Европы для жизни.

Сама «Юнона» продолжает работу: её следующее сближение с Юпитером запланировано на февраль и станет уже 81-м по счёту.