Se estima que el espesor del hielo en la superficie de la luna de Júpiter «Europa» es de al menos 20 km | Sitio del portal espacial dolorido

Los satélites de JúpiterEuropaSe supone que en su interior hay un gran océano, pero esto no se puede confirmar directamente porque la superficie está cubierta de un espeso hielo. Entonces, ¿qué espesor tiene este hielo?

Un equipo de investigación dirigido por Shigeru Wagita de la Universidad Purdue llevó a cabo una operación del Observatorio Astronómico Nacional de Japón para relacionar el espesor y la rugosidad de la topografía de la cuenca con los sistemas de anillos en capas formados por colisiones con cuerpos celestes. Realizamos una simulación en el «Compute Server» de Ice Shell. conclusión,Muchas de las cuencas anulares de Europa no se pueden explicar hasta que la capa de hielo tenga al menos 20 kilómetros de espesor.Entiendo. Los resultados de este estudio son importantes porque proporcionan información fundamental sobre la estructura de Europa, que no se comprende bien.

■¿Qué espesor tiene el hielo de Europa?

Hasta ahora, sólo se ha descubierto que una galaxia, la Tierra, tiene grandes cantidades de agua líquida en su superficie. Sin embargo, en los cuerpos de hielo que están cubiertos por hielo bajo tierra, el hielo se derrite y se convierte en agua líquida.Mar Interior” se cree ampliamente. Se dice que su tamaño es de varias a diez veces mayor que el de los océanos de la Tierra.

Hay muchos candidatos a cuerpos celestes que se cree que tienen océanos internos, incluidas las lunas de Júpiter.Europa'' y Encelado, la luna de Saturno, hay algunos cuerpos celestes que se espera que tengan océanos internos. Sin embargo, como las superficies de estos cuerpos celestes están cubiertas de hielo, no se han encontrado ejemplos confirmados.

No se sabe mucho sobre la pregunta «¿Qué espesor tiene la capa de hielo?» Ha habido muchos intentos de estimar el espesor utilizando datos de observación obtenidos durante estudios de cerca con naves espaciales y simulaciones utilizando modelos informáticos, pero la investigación preliminar sugiere que si es delgado, tiene varios cientos de metros de espesor, y si es grueso, es muy ancho, de varios cientos de kilómetros de ancho.

Esta situación está mejorando a medida que avanza la investigación, y para Europa, por ejemplo, el espesor se ha reducido de varios kilómetros a unos 10 mediante la incorporación al modelo computacional de pequeños cráteres que se cree que están afectados por el espesor del hielo. Kilómetros impares. Es. Sin embargo, en modelos anteriores era difícil distinguir entre «un bloque de hielo delgado que es duro y difícil de romper» y «un bloque de hielo grueso que es quebradizo y fácil de romper». espesor.

■ Estimación del espesor del hielo de múltiples cuencas anulares

El Dr. Wagita y su equipo de investigación están intentando mejorar esta situación.Un lavabo de varios anillosRealizamos simulaciones utilizando un terreno de 100 km de diámetro conocido como «. Una cuenca de múltiples anillos es un paisaje en el que accidentes geográficos en forma de anillos se apilan concéntricamente y se cree que se formó por una colisión con un cielo lo suficientemente grande como para romper el hielo.

Se espera que el espesor y la dureza de la capa de hielo tengan una influencia importante en las condiciones para la formación de cuencas de múltiples anillos, pero es difícil simular la topografía formada por la participación de materiales duros y blandos. De hecho, al principio solo tomó un mes ejecutar una simulación, pero con innovaciones posteriores, el sistema pudo mejorar hasta el punto en que podía realizar más de 100 cálculos en un período de tiempo realista.

En este estudio usaremos «Servidor de cálculo«Un código de cálculo numérico de colisiones para simular colisiones celestes».yo vendo«Para determinar el espesor y la dureza de la capa de hielo que mejor reproduce las numerosas cuencas anulares presentes en Europa.

conclusión,No se pueden formar múltiples cuencas anulares hasta que el espesor de la capa de hielo sea de al menos 20 km.Se muestra. Descubrimos que el hielo está compuesto de capas duras e irrompibles y capas quebradizas y fácilmente rompibles, y que si las partes frágiles fueran demasiado frágiles, no se formarían múltiples cuencas anulares. Esta estructura de la capa de hielo es consistente con la suposición de que existe un océano interno, por lo que la cuenca de múltiples anillos implica la presencia de un océano interno.

No se sabe cuándo se formaron las cuencas de múltiples anillos de Europa, y el espesor de las capas de hielo puede haber diferido durante el período de las cuencas de múltiples anillos y en los tiempos modernos. Sin embargo, la superficie de Europa se renueva constantemente y se cree que los cráteres desaparecerán después de 20 a 200 millones de años. Se trata de un período geológicamente muy corto y muestra que el espesor estimado de la capa de hielo en el momento de la formación de la cuenca de múltiples anillos es aplicable a la Europa actual.

■El espesor del hielo también afecta a su propia vida.

Planetas como Europa, que se cree que tienen océanos internos, están atrayendo la atención porque se predice que albergan formas de vida únicas. Entonces, aunque existen distintas formas de vida, ¿de qué manera se suministran los diversos elementos y moléculas que componen las formas de vida? Puede tratarse de materiales extraños, como cometas o productos de desintegración del hielo, pero la cantidad suministrada también depende del espesor del hielo.

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Este estudio pudo establecer un límite inferior para el espesor de la capa de hielo de Europa de al menos 20 km, pero ningún límite superior. Los datos para estimar la capa de hielo de Europa se basan principalmente en resultados de observación de Galileo, la sonda Júpiter lanzada por la NASA (Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio) en 1989, y hay una falta general de datos. . La NASA planea lanzar una nueva nave espacial, Europa Clipper, en octubre de 2024, y los datos de observación pueden mejorar esta situación.

Evidencia

Texto/Edición de Riri Ayaka/Departamento editorial de Sore