В прошлом месяце ученых из NASA ждал приятный сюрприз: $192 млн было выделено Конгрессом на разработку спускаемого аппарата, который должен совершить посадку на четвертый по величине спутник Юпитера, Европу. От Европы человечество ожидает многого: в частности, считается, что подо льдом ее глобального океана может существовать жизнь. Планируемая миссия последует за полетом зонда Europa Clipper, который будет исследовать спутник с орбиты.
Однако научная работа, опубликованная на этой неделе в Nature Geosciences, свидетельствует, что посадка на Европу может столкнуться с непреодолимыми трудностями. Дэниэл Хобли из британского университета Кардиффа и его коллеги из США рассчитали параметры испарения водяного льда, покрывающего поверхность спутника. Из их расчетов следует, что погода на Европе благоприятствует образованию кальгаспоров, известных также под именем «кающиеся снега», или «пентинентес».
Эти формации, существующие на нашей планете в высокогорных Андах, были впервые описаны Чарльзом Дарвином. Их название связано с тем, что высокие ледяные конусы напоминают фигуры католических монахов из латиноамериканского ордена «кающихся». Кальгаспоры образуются в том случае, когда под действием ультрафиолетового излучения Солнца лед возгоняется непосредственно в пар, минуя жидкую фазу. Процесс поддерживается положительной обратной связью: там, где лед испарился, образуются темные понижения ландшафта, поглощающие больше световых лучей, а высокие белоснежные пики поглощают существенно меньше энергии и испаряются медленнее. В результате образуются острые конусы, покрывающие землю подобно иглам.
Кальгаспоры были ранее описаны на поверхности Плутона. Расчет ученых показывает, что на Европе процесс их образования может быть особенно интенсивным: ледяные иглы могут достигать высоты пятиэтажного дома и при этом стоять друг от друга на расстоянии всего на 7 метров. Косвенные экспериментальные подтверждения этих расчетов уже получены: при обследовании поверхности спутника с помощью радаров в экваториальной области наблюдалось большое рассеяние энергии, что может объясняться сильной неоднородностью ландшафта. Окончательный вывод можно будет сделать лишь в середине 2020-х годов, когда миссия Europa Clipper наконец-то доберется до юпитеранской системы. Однако деньги, выделенные на разработку спускаемого аппарата, не могут дожидаться окончательного вердикта так долго. Вероятно, при проектировании аппарата должны быть как-то учтены все те сложности, которые могут возникнуть при посадке, согласно расчетам планетологов.