Стенающий демон на Европе: разгадана тайна ледяного «паука»

Таинственная паукообразная структура, скрывающаяся на четвертом по величине спутнике Юпитера, Европе, возможно, наконец получила объяснение почти через 30 лет после своего открытия. Этот арахнидный самозванец также обрёл новое, демоническое имя.

В марте 1998 года космический аппарат NASA «Галилео», изучавший Юпитер и его главные луны с 1995 по 2003 год, совершил близкий пролёт мимо Европы — ледяного океанического мира, который часто считается одним из наиболее вероятных мест существования внеземной жизни в Солнечной системе. Во время этого пролёта зонд нанёс на карту ударную структуру шириной около 22 километров, названную кратером Мананнан, и обнаружил нечто странное внутри неё.

В глубокой впадине близ центра кратера скрывалась раскидистая дендритная форма. Исследователи изначально полагали, что тёмное образование вызвано экстремальной гравитационной силой, которую Юпитер оказывает на Европу и которая ответственна за множество разломов на поверхности этого водного мира. Позднее другие эксперты предположили, что оно создано извержениями гидротермальных источников на дне подлёдного океана Европы. Однако ни одно из этих объяснений полностью не раскрывает природу необычной формы.

Но в новом исследовании, опубликованном 2 декабря в The Planetary Science Journal, учёные предложили альтернативное объяснение: юпитерианский «паук» сформировался аналогично тому, как образуются тёмные дендритные узоры на Земле, известные как «озёрные звёзды». Эти структуры возникают, когда снег падает на замёрзшие озёра, а вода просачивается вверх через крошечные отверстия во льду.

Руководствуясь этой идеей, исследователи использовали схожую методику, чтобы частично воссоздать загадочную форму кратера Мананнан в лаборатории. Команда также наконец дала паукообразному астериску Европы имя Дамхан Алла, что означает «паук» или «стенающий демон» на ирландском языке. (Мананнан — кельтский бог из ирландской мифологии, что частично вдохновило на новое имя.)

«Озёрные звёзды — это невероятно красивые и довольно распространённые явления на замёрзших озёрах и прудах, покрытых снегом или снежной кашей, — заявила в своём обращении ведущий автор исследования Лаура МакКеон, планетолог из Университета Центральной Флориды. — Замечательно думать, что они могут приоткрыть нам завесу над процессами, происходящими на Европе и, возможно, даже на других ледяных океанических мирах нашей Солнечной системы».

Однако, в отличие от поднимающейся сквозь мелкие отверстия воды при формировании озёрных звёзд на Земле, Дамхан Алла, вероятно, был рождён ударом астероида. Этот удар создал небольшую трещину в ледяной коре Европы, позволив солёной воде просочиться вверх и «нарисовать» паукообразный узор на поверхности. (Скорее всего, этот удар астероида произошёл уже после образования самого кратера Мананнан.)

Исследователи также отметили сходство между Дамхан Аллой и печально известными «пауками на Марсе» — пылевыми отложениями на марсианской поверхности, которые при взгляде сверху выглядят как роящиеся пауки. Эти ложные арахниды, известные как аранеиформный рельеф, формируются, когда погружённый в грунт сухой лёд (твёрдый CO₂) сублимирует, то есть превращается непосредственно в газ. Команда МакКеон ранее уже воссоздавала эти образования на Земле.

Схожесть форм Дамхан Аллы и марсианских пауков обусловлена тем, как «жидкость течёт сквозь пористые поверхности», пояснила МакКеон. Теоретически, подобные паукообразные структуры могут формироваться и на других ледяных океанических мирах, таких как спутник Сатурна Энцелад, другая луна Юпитера Ганимед и карликовая планета Церера в поясе астероидов за Марсом.

Лаура МакКеон сейчас создаёт новую лабораторию, которая сосредоточится на изучении того, как подобные паукообразные формы могут возникать на различных лунах Солнечной системы. Она надеется получить ценные данные, которые смогут помочь миссии NASA «Европа Клиппер», запущенной в октябре 2024 года и прибывающей для детального изучения водной луны Юпитера в 2030 году.

«Значение нашего исследования действительно захватывающее, — сказала МакКеон. — Подобные поверхностные структуры могут рассказать нам многое о том, что происходит подо льдом. Если «Европа Клиппер» обнаружит больше таких образований, они могут указывать на локальные резервуары с рассолом под поверхностью».

И эти резервуары могут стать отличным местом для начала поисков признаков внеземной жизни.

Открытие механизма формирования Дамхан Аллы не просто решает старую загадку — оно меняет наш подход к поиску жизни. Каждый такой «стенающий демон» на поверхности Европы становится естественным буровым керном, указателем на скрытые, потенциально обитаемые ниши. Трещины, по которым рассол поднимается из глубин, могут служить своеобразными лифтами, доставляющими химические строительные блоки и, возможно, даже микробные сообщества из тёплого подлёдного океана к относительно доступным для изучения приповерхностным слоям. Таким образом, миссия «Европа Клиппер» получила новую категорию высокоприоритетных целей для своих инструментов: эти замысловатые тёмные узоры — не просто курьёзы геологии, а возможные «вывески» к самым перспективным для астробиологии районам ледяного спутника.