Подпишитесь на нашу ежедневную рассылку с новыми материалами

Наука


Один из галилеевых спутников Юпитера, который является крупнейшим спутником Солнечной системы - Ганимед - вероятно, состоит из нескольких чередующихся слоев льда и жидкой воды, подобно сэндвичу. К этому выводу пришли ученые в ходе исследования, финансируемого NASA, в рамках которого проводилось моделирование структуры спутника. Работа ученых готовится к публикации в журнале Planetary and Space Science.

Внимание! У вас отключен JavaScript, ваш браузер не поддерживает HTML5, или установлена старая версия проигрывателя Adobe Flash Player.

Открыть/cкачать видео

Ранее ученые придерживались мнения, что Ганимед содержит огромный подповерхностный океан, "зажатый" всего между двумя слоями льда: один находится сверху, другой - снизу.

По словам Стива Вэнса (Steve Vance) из Лаборатории реактивного движения, океан Ганимеда устроен примерно так же, как дагвудовский сэндвич (Dagwood sandwich - большой многослойный сэндвич, в состав которого, как правило, входят несовместимые продукты). Ученый сравнивает сходство спутника с любимым лакомством героя комиксов 30-50 гг. ХХ столетия "Блонди" ("Blondie") Дагвуда Бамстеда. Исследование представило новые теоретические доказательства модели, получившей название "сэндвич-модель", изначально предложенной командой Вэнса еще в начале нынешнего года.

Полученные исследователями результаты подтверждают идею, согласно которой примитивная жизнь могла зародиться именно на ледяном спутнике. Ученые отмечают, что места, где вода и горная порода взаимодействуют друг с другом, играют чрезвычайно важную роль для развития жизни. Подтверждением этого является весьма популярная в последнее время теория, согласно которой жизнь на Земле образовалась в "пузырьках" гидротермальных источников, исходящих из дна океана.

До проведения этого исследования, ученые придерживались мнения, что скалистое морское дно Ганимеда было покрыто льдом, а вовсе не жидкой водой, что является серьезной проблемой для возникновения жизни. Полученные данные, указывающие на "бутербродную" структуру Ганимеда, свидетельствуют об обратном. В частности, ученые не исключают, что первый слой в верхней части каменного ядра может быть представлен соленой жидкой водой.

По словам Вэнса, это очень хорошие новости для самого Ганимеда. Океан этого спутника огромен, к тому же характеризуется высоким давлением, так как ранее считалось, что плотный лед должен был сформироваться у основания океана, объясняет Вэнс. После того, как исследователи видоизменили свои модели, сделав жидкий океан Ганимеда более соленым, оказалось, что жидкости достаточно плотные для того, чтобы опуститься на самое дно.

Ученые NASA начали подозревать о существовании океана в интерьере Ганимеда еще в 70-х годах ХХ столетия, основываясь на моделях достаточно крупного спутника, который больше, чем Меркурий. В 1990-х годах автоматический межпланетный аппарат NASA "Галилео" несколько раз облетел вокруг Ганимеда, подтвердив наличие океана на спутнике. Тогда было установлено, что океан простирается по меньшей мере на несколько сотен километров вглубь Ганимеда. Космический аппарат также нашел доказательства соленых морей, вероятно, содержащих соленый сульфат магния.

Предыдущие модели океанов Ганимеда предполагали, что соль не изменяет состав жидкости, характеризующейся весьма высоким давлением. Вэнс и его команда посредством лабораторных экспериментов показали, насколько соль действительно способна увеличить плотность жидкости при экстремальных условиях в Ганимеде и прочих ледяных спутниках. Тот факт, что соль способна сделать океан более плотным, может показаться странным, но в этом можно лично убедиться, добавив в стакан с водой столовую ложку соли. Вместо того, чтобы увеличиться в объеме, жидкость сжимается и становится более плотной. Это происходит потому, что солевые ионы притягивают молекулы воды.



Когда учитываются различные формы льда, модели становятся более сложными. Лед, который часто добавляют в напитки, принято называть "льдом I". Это наименее плотная форма льда, в результате чего она легче воды. Но при высоком давлении, подобном тому, что ощущают подводные лодки на значительных глубинах, ледяные кристаллические структуры становятся более компактными. При этом лед может стать достаточно плотным, чтобы быть тяжелее воды и опуститься на морское дно. Самый плотный и самый тяжелый лед, который, как полагают исследователи, сохранился на Ганимеде, принято называть "льдом VI"

Моделируя эти процессы посредством компьютера, команда ученых пришла к выводу, что океан Ганимеда "зажат" между тремя слоями льда, в дополнение к скалистому дну. Самый легкий лед находится на вершине и самые соленые жидкости достаточно тяжелые для того, чтобы опустится на самое дно. К тому же результаты моделирования указывают на наличие на спутнике весьма странного явления - "поверхностного снега". Ввиду того, что холодные течения океана находятся в постоянном движении, лед в самом верхнем океаническом слое - "лед III" - мог сформироваться непосредственно в морской воде. По мере образования льда, соль выпадает в осадок. Более тяжелые соли, таким образом, падают вниз в результате чего на поверхности образовывается подобие снега. Этот "снег" тает прежде чем достигает вершины океана, возможно, оставляя "слякоть" в середине "сэндвича" спутника.

По словам Кристоф Сотин из Лаборатории реактивного движения, неизвестно, как долго может существовать структура "дагвудовского сэндвича" Ганимеда. Это еще предстоит выяснить в ходе последующих исследований, отмечает ученый. 
Нужные услуги в нужный момент
{banner_819}{banner_825}
-20%
-20%
-10%
-10%
-20%
-10%
-35%
-35%
-10%
-10%
-10%