Удары кометы по спутнику Юпитера Европе могут помочь транспортировать важнейшие ингредиенты для жизни, найденные на поверхности Луны, в скрытый океан жидкой воды — даже если удары не пробьют полностью ледяную оболочку Луны.

Открытие было сделано в результате исследования, проведенного учеными из Техасского университета в Остине, где исследователи разработали компьютерную модель для наблюдения за тем, что происходит после того, как комета или астероид ударяются о ледяной панцирь, толщина которого оценивается в десятки километров.

Модель показывает, что если удар сможет пробить ледяную оболочку Луны хотя бы наполовину, то образующаяся при этом нагретая талая вода просочится сквозь остальной лед, перенося окислители — класс химических веществ, необходимых для жизни, — с поверхности в океан, где они могут помочь поддерживать любую потенциальную жизнь. в защищенных водах.

Исследователи сравнили неуклонное погружение массивной плавильной камеры с тонущим кораблем.

"Как только вы наберете достаточно воды, вы просто утонете", - сказал ведущий автор и докторант Эван Карнахан. "Это как "Титаник", умноженный на 10".

Ученые предложили удары в качестве средства транспортировки окислителей на Европу, но они предположили, что удары должны будут пробивать лед. Это исследование важно, потому что оно предполагает, что гораздо больший диапазон воздействий может выполнить эту работу, сказал соавтор Марк Хессе, профессор кафедры геологических наук Школы геонаук Калифорнийского университета в Джексоне.

"Это увеличивает вероятность того, что у вас будут необходимые химические ингредиенты для жизни", - сказал Хессе, который также является преподавателем в Институте вычислительной техники и наук университета Одена. Исследование было опубликовано в журнале Geophysical Research Letters.

Могут ли окислители попасть из того места, где они естественным образом образуются на поверхности Европы, в океан, является одним из самых больших вопросов в планетологии. Одной из целей предстоящей миссии NASA Europa Clipper на ледяную Луну является сбор данных, которые могут помочь сузить круг ответов.

На данный момент столкновения с кометами и астероидами являются одними из наиболее вероятных механизмов. Ученые обнаружили десятки кратеров на поверхности Европы, многие из которых имеют отчетливую рябь, что наводит на мысль о замерзшей талой воде и движении под кратером после удара.

В этом исследовании моделируется окружающая среда кратера после удара — исследуется, как талая вода проходит через лед и ее способность транспортировать окислители. Он основан на предыдущем исследовании соавтора Ронада Кокса, профессора колледжа Уильямса, в котором моделировались удары, пробивающие лед Европы.

Исследование показало, что если удар достигнет середины ледяного панциря, более 40% талой воды попадет в океан. Объем образующейся талой воды может быть значительным. Например, это исследование показало, что комета шириной в полмили, достигающая середины ледяного панциря, растопит достаточно воды, чтобы заполнить Кратерное озеро в Орегоне.

Другие модели, описывающие талую воду на Европе, часто помещают ее вблизи поверхности Луны в течение длительных периодов времени, где она потенциально может способствовать образованию ледяных образований, называемых "ландшафтом хаоса". Но результаты этого исследования усложняют эту идею, поскольку большой вес талой воды заставляет ее тонуть, а не оставаться на месте.

"Мы предостерегаем от идеи, что вы могли бы поддерживать очень большие объемы расплава в неглубоких недрах без его оседания", - сказал Карнахан.

Как и Европа, спутник Сатурна Титан также может содержать океан жидкой воды под ледяной оболочкой. Розали Лопес, научный сотрудник директората планетарных наук Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL), сказала, что эта модель может помочь ученым понять роль, которую воздействие может оказать на другие ледяные миры.

"В случае Титана это очень важно, потому что Титан имеет толстую ледяную корку — толще, чем у Европы", - сказала она. "Мы действительно заинтересованы в применении этого исследования".