Лабораторные эксперименты по воссозданию окружающей среды Европы, ледяного спутника Юпитера, показали, что эта луна светится даже на ночной стороне. Свечение материала поверхности вызывают радиоактивные частицы.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy, а краткий отчет о нем можно найти на сайте американского космического агентства NASA.
Как известно, ледяной спутник Европа, покрытый гигантским океаном, вращается вокруг Юпитера. Во время вращения он подвергается непрерывной радиоактивной бомбардировке. Юпитер днем и ночью посылает на поверхность Европы электроны и другие частицы, создавая излучение высокой энергии. Эти частицы бьют по поверхности Европы, заставляя ее светиться в темноте.
К таким выводам пришли экспериментаторы из Лаборатории реактивного движения NASA в Южной Калифорнии. В своей работе они впервые детально описывают, как должно выглядеть упомянутое свечение. Кроме того, эксперименты позволили расширить набор сведений и о составе льда на поверхности Европы.
Ученые установили, что различные солевые соединения по-разному реагируют на радиоактивное излучение. Поэтому каждое из них обладает своим собственным, неповторимым свечением. По мнению исследователей, без использования аппаратуры оно выглядит как блекло-зеленое, иногда блекло-голубое или белое, причем с разной степенью яркости — тут все зависит от материала.
Для анализа был использован спектрометр, при помощи которого удалось разделить свет на разные длины волн и выявить связь отдельных «сигнатур» или спектров с различными составами льда. Это и позволило увидеть, как Европа выглядит в темноте.
«Ночное свечение льда может дать нам дополнительную информацию о составе поверхности Европы, — говорит ведущий автор работы Мурти Гудипати. — А то, как этот состав меняется, может дать нам ключ к пониманию того, есть ли на Европе условия, подходящие для жизни».
С учетом предыдущих наблюдений ученые пришли к выводу, что поверхность Европы может состоять из смеси льда и солей, которые широко распространены на Земле. В частности, это могут быть сульфат магния (английская соль) и хлорид натрия (поваренная соль).
При обучении радиацией эти соли, входящие в состав льда, начинают светиться. Это явление объяснимо: электроны высокой энергии проникают через поверхность и воздействуют на расположенные под ней молекулы. В результате такого облучения молекулы начинают выделять энергию в виде света.
Эти выводы были подтверждены в ходе испытаний, проведенных на макете поверхности Европы. Специально для этого исследовательская команда разработала уникальный инструмент под названием Ice Chamber. К слову, изначально его планировали использовать для несколько иной цели. Ученых интересовало то, как именно органика подо льдом Европы реагирует на бомбардировку радиацией.
Однако в процессе тестирования неожиданно были зафиксированы изменения в самом свечении. Затем была выявлена и связь этого явления с разнородностью льда. Это наблюдение изменило характер исследования.
Для сравнения ученые приводят в пример Луну. Она видна нам в темном небе потому, что отражает солнечный свет. Но свечение Европы вызвано совершенно другим механизмом. Поэтому она, в отличие от Луны, непрерывно светится даже на своей ночной стороне, обращенной от Солнца.
«Если бы Европа не находилась под этим излучением, она выглядела бы так, как наша Луна выглядит для нас — темной на затененной стороне, — резюмирует Гудипати. — Но поскольку ее бомбардирует излучение Юпитера, она светится в темноте».
