Раскрыта структура отложений "красного льда" на поверхности спутника Юпитера
Категория: Системы планет гигантов, ЮпитерАмериканские и европейские физики выяснили, что отложения красного льда на поверхности Европы, потенциально обитаемого спутника Юпитера, состоят из экзотического "соленого льда", формирующегося из рассола при сверхнизких температурах и высоких давлениях. Работа опубликована в журнале Science. О результатах в понедельник сообщила пресс-служба университета штата Вашингтон (UW).
До настоящего времени физикам было известно около 200 вариаций льда, отличающихся структурой, плотностью, температурой плавления и другими свойствами. Некоторые из них не имеют четкой кристаллической структуры, а другие плотнее воды, благодаря чему они тонут в ее толще.
Большинство из этих форм льда не встречаются на Земле, однако они распространены в космосе и на других планетах. Интерес ученых вызывают те формы льда, которые встречаются на Европе, Энцеладе и других потенциально обитаемых лунах с подледным океаном.
Экзотический лед Европы
Жорно и его коллеги раскрыли структуру отложений "красного льда", присутствующих на поверхности Европы, потенциально обитаемого спутника Юпитера. Их открыли и впервые изучили при помощи бортовых камер и инструментов американского зонда Galileo, который впервые получил снимки Европы с близкого расстояния и обнаружил следы существования подледного океана в ее недрах.
Полученные Galileo снимки указали на присутствие на поверхности Европы множества отложений из темного льда, который предположительно содержал много поваренной соли. Физики из США и Европы обнаружили, что эти отложения состоят из "соленого льда", чьи кристаллы содержат воду и поваренную соль.
"Мы пытались понять, как будет меняться поведение воды при ее одновременном сжатии и охлаждении. Изначально мы ожидали, что соль будет действовать на воду как своеобразный антифриз, однако, когда мы приложили давление к рассолу, внутри него внезапно начали расти кристаллы с необычной структурой и свойствами. Это было приятное, но неожиданное открытие", – заявил доцент UW Батист Жорно, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Они представляют собой сложные структуры, в которых на 17 молекул воды приходится по две молекулы поваренной соли. Эти кристаллы образуются при охлаждении рассола до температуры в минус 93 градуса Цельсия и его сжатии до 3 тыс. атмосфер, но при этом они сохраняют стабильность и при нормальном давлении и температуре в минус 50 градусов Цельсия.
Как надеются Жорно и его коллеги, отложения этого льда будут впервые изучены при помощи инструментов миссий JUICE и "Европа-Клиппер", которые будут отправлены к Юпитеру в этом и следующем году. Кроме того, ученые предполагают, что кристаллы этой формы льда могут встречаться в гиперсоленых подледных озерах в Антарктике.
Источник: ИТАР-ТАСС
Оригинальная статья: https://www.science.org/doi/10.1126/science.abq2105