Исследование: разный состав воды у спутников Юпитера был заложен при их рождении

Новое международное исследование под руководством Университета Экс-Марсель и Юго-Западного исследовательского института (SwRI) показало, что разительный контраст в содержании воды на галилеевых спутниках Юпитера был заложен при их рождении, во время формирования вокруг газового гиганта.

Внутри околопланетного диска Юпитера гидратированные материалы, формировавшие Европу, оставались богатыми водой, в то время как те же материалы высыхали, пересекая «линию дегидратации», прежде чем достичь Ио, создав изначально сухой спутник.

Контрастные характеристики Ио и Европы

Ио, самый вулканически активный спутник в Солнечной системе, кажется совершенно сухим, в то время как Европа, как полагают, скрывает под ледяной корой огромный глобальный океан жидкой воды. Учёные выяснили, что этот контраст был установлен при рождении, а не в результате более поздних эволюционных процессов.

«Ио и Европа — соседи, вращающиеся вокруг Юпитера, но выглядят так, будто они из совершенно разных семейств. Наше исследование показывает, что этот контраст не был написан со временем — он уже был там при рождении», — заявил доктор Оливье Мусис из SwRI.

Проверка гипотез о формировании спутников

Команда проверила две основные гипотезы. Первая предполагает, что экстремальные условия вблизи Юпитера во время формирования спутников не позволяли сохранить водяной лёд, лишив Ио воды с самого начала. Вторая гипотеза предполагает, что Ио и Европа изначально сформировались с похожим количеством воды, но Ио впоследствии потеряла большую часть летучих веществ.

Используя передовое численное моделирование, учёные пришли к выводу, что Ио не могла эффективно избавиться от воды в процессе эволюции, равно как и Европа не потеряла бы свою даже в экстремальных условиях.

«Самое простое объяснение оказывается верным. Ио родилась сухой, Европа родилась влажной — и никакая поздняя эволюция не может этого изменить», — пояснил Мусис.

Значение для будущих миссий

Выводы исследования бросают вызов давнему предположению о том, что высокая плотность Ио является результатом массивной потери летучих веществ после её формирования. Начиная с 2031 года, миссия NASA «Europa Clipper» и миссия Европейского космического агентства «JUICE» будут изучать крупные спутники Юпитера, предоставляя новые данные для проверки этих выводов.

«Изучая шлейфы водяного льда, которые, как ожидается, извергаются из трещин на ледяной поверхности Европы, мы сможем восстановить ранние условия формирования спутников Юпитера», — отметил Мусис.