Загадка Европы — спутника Юпитера

Солнечную систему по набору её параметров и характеристик многие склонны считать уникальной. Однако, из самых общих соображений солнечная система должна быть заурядным космическим объектом. Её создание должно подчиняться одному из многих алгоритмов формирования звезд. Этот алгоритм должен проявляться в параметрах солнечной системы и её объектов. Часть параметров поддается систематизации под некий алгоритм, но другая часть настолько экзотична, что разрушает всякую выявленную систему. Ясно только одно, если некоторые звезды и образуются за счет аккреции из космических облаков, то к солнечной системе это отношения не имеет. Аргументов множество. Но назовем только один. Образование огромного множества комет в процессе пылевой аккреции совершенно не мыслимо.

Изучение состава вещества комет и траекторий их движения наводят на мысль, что почти все экзотические свойства объектов солнечной системы могут быть объяснены следствиями столкновений с кометами [1]. Кометы являются основным поставщиком воды на другие объекты солнечной системы, и не только воды. Если из характеристик солнечной системы вычленить кажущуюся экзотику, связанную со столкновениями с кометами, то оставшаяся часть будет соответствовать типовому алгоритму формирования звезд подобных Солнцу. Этот алгоритм должен описывать и формирование комет.

Одним из экзотических объектов солнечной системы является Европа — спутник Юпитера. Европа, благодаря КА «Галилео» и другим космическим аппаратам хорошо и всесторонне осмотрена и сфотографирована. На этом основании, и комплексе других исследований, для всех особенностей Европы выдвинуты соответствующие гипотезы, претендующие на истинность [5]. Однако, происхождение циклоидообразных трещин на ледяной поверхности, образующих что-то похожее на гирлянду (фото 1), не имеет даже гипотезы.

Фото 1.

 

Ниже такая гипотеза приводится.

 

Если ледяной шар в свободном пространстве привести во вращение с некоторой угловой скоростью, а затем быстро и равномерно по всему объему разморозить его, то образовавшийся жидкий шар в первый момент сохранит характер движения твердого тела. Однако, возникшая ситуация будет неустойчивой. За счет взаимодействия теплового и вращательного движения в жидком шаре начнут формироваться широтные струйные течения, и плавная кривая широтного градиента линейной скорости элементов жидкого шара приобретет ступенчатый характер. Это явление хорошо наблюдается на Юпитере и Сатурне. Не так явно явление наблюдается на Солнце, что связано с происходящими там активными термодинамическими процессами.

Процесс формирования струйных широтных течений инициируется обменным взаимодействием молекул при переходе их с одной широты на другую и при переходе с одного радиуса на другой. В процессе обменного взаимодействия с учетом центробежных сил и сил Кориолиса, а также вязкости воды, часть тепловой энергии молекулы превращается в энергию линейного движения.

Таким образом, всякое вращающееся шарообразное тело, жидкое или газообразное, является генератором широтных потоков, характеризующихся пилообразным градиентом угловых скоростей вращения. Энергия, необходимая для этого, черпается из энергии вращения тела и из тепловой энергии. Во втором случае диссипативные процессы имеют обратную направленность, т.е. энтропия системы на этапе формирования течений уменьшается.

Слоистые потоки на своих границах характеризуются крутым градиентом линейных скоростей, что вызывает возникновение промежуточных слоев с вихревым характером движения. При благоприятных условиях из малых вихрей может сформироваться большой, достаточно устойчивый, смерч. Это явление хорошо наблюдается на Юпитере, и представлено Большим красным смерчем и другими наблюдаемыми, более мелкими образованиями.

Естественно предположить, что на очень спокойной Европе, в отсутствие активных экзотермических процессов, были сформированы аналогичные образования: ступенчатые широтные потоки и мелкие водовороты на их границах. В процессе оледенения возникла тонкая ледяная кора, движущаяся уже по законам твердого тела, в то время как основная масса водного океана продолжала подчиняться законам движения жидких тел, т.е. имела струйную структуру. Возникшие взаимодействия внутренней поверхности льда с верхними слоями воды, видимо, создали условия, благоприятные для образования последовательности крупных водоворотов. На границе больших водоворотов вновь возникало движение жидкости с вихревым характером. Это движение могло создать водовороты-спутники, аналоги Красного вихря на Юпитере. Эти водовороты по размеру были много меньше основных, но имели значительно большую угловую скорость. Границы большого и малого водоворотов замерзали не так интенсивно из-за их большей подвижности и поступления более теплой воды из нижних слоев океана, вызываемого  влиянием водоворота-спутника. В результате, образовавшийся на границе водоворотов лед был несколько тоньше, а структура льда отражала направленность движения воды водоворота, что, видимо, тоже снижало его прочность.

В процессе дальнейшего оледенения Европы происходило её естественное увеличение объема за счет расширения глубинного льда, а также за счет других факторов, в том числе продолжающегося захвата космических тел. В результате этих процессов в ледяной коре образовывались произвольные, протяженные трещины. Трещины заполнялись водой, температура которой была близка к точке замерзания и вследствие этого достаточно быстро замерзала, образуя неглубокие длинные канавы на ледяной поверхности Европы.

Не все трещины ледяной коры были случайными. Лед в области бывших малых водоворотов разрывался по линиям с наименьшим сопротивлением, т.е. по траекториям движения водоворотов-спутников, образуя наблюдаемые циклоиды. Циклоиды (а не круги) образуются по причине широтного движения самих водоворотов относительно ледяной коры. Наложение циклоид с разными основаниями свидетельствует  либо о повторяемости событий во времени при различных условиях, либо о наличии эшелона из нескольких водоворотов с различными параметрами.

Автору не известна пространственная привязка изображенных на фотографиях объектов, но если предлагаемая модель верна, то можно утверждать, что цепь циклоидальных трещин проходит параллельно экватору Европы и является наиболее ранним ледовым образованием.

Последующее расширение Европы вызывало разрыв ледяной коры в основном по ранее образовавшимся трещинам. В результате ширина трещин постоянно увеличивалась.

Новых рельефов (канав) на дне трещин уже не образовывалось, т.к. вода при последующих разрывах коры заполняла трещины до прежнего уровня, т.е. заподлицо с дном первичной трещины.

Сразу после замерзания, лёд Европы стал покрываться песком и пылью, состоящих (по результатам спектрального анализа) из сульфата магния и других минералов.

Пока лед был тонким и скользким, а плотность атмосферы за счет паров воды и других летучих веществ, исчезнувших потом из атмосферы, была много больше, чем в настоящее время (0,1 мкПА, что в 10−12 раз ниже Земного), воздействие ветра было более эффективным. Атмосферные потоки сформировали из песка и пыли параллельные полосатые структуры (мини барханы или наметы, образование которых наблюдается и в условиях Земли). Песок, пристывая ко льду, способствовал постоянному увеличению материала в образовавшихся полосах, уменьшая вероятность формирования новых. Пыль и песок скапливались также в трещинах, по основаниям их стенок. Таким образом, полосатый пылевой рисунок на льду дополнялся сдвоенными контурами трещин.

В начальной стадии оледенения атмосфера Европы содержала достаточно большое количество паров воды. Постоянное, очень медленное, понижение температуры вызывало процесс выпадения этих паров в форме инея, который предпочтительно образовывался на песке и пыли, повторяя их геометрическую структуру. Создав начальный очаг кристаллизации, иней продолжал образовываться на этих очагах и сформировал огромные валы, схожие по своей внутренней структуре со снежными образованиями. Длительный, затухающий процесс привел внешний облик Европы к виду, который сейчас наблюдается.

Всё, сказанное выше, находит свое подтверждение в приведенных фотографиях, произведенных с КА Галилео, и взятых из Интернета. Этих фотографий несколько тысяч. В данной статье приведены только три.

Таким образом, характерным элементом поверхности Европы являются структуры валов, сформированных инеем, образовавшимся на всевозможных структурах пылевых неоднородностей. Наиболее наглядно это представлено на фото 2.

 

Фото 2, с максимальным увеличением.

 

“Экзотические” валы-циклоиды образованы за счет особенностей инерциального вращения жидких тел в свободном пространстве, в сочетании с уникальными свойствами воды.

 

 

Фото 3.

 

 

ИСТОЧНИКИ

  1. Леонович В.Н., Происхождение солнечной системы на основе квантовой парадигмы, Интернет http://www.sciteclibrary.ru/eng/catalog/pages/11553.html.
  2. Прохоров А.М., Большая Советская Энциклопедия (3 редакция).
  3. Физический энциклопедический словарь. М. Советская энциклопедия, 1983.
  4. Морозов В.И.,  Физика планет, М., 1967.
  5. Интернет, Гигант Юпитер / Галилеевы спутники / Водная Европа, http://galspace.spb.ru/index47-1.html.

6 мыслей о “Загадка Европы — спутника Юпитера”

  1. Слой лунного льда должен растягиваться и сгибаться, чтобы соответствовать этим изменениям, но когда напряжение становится слишком большим, он трескается. Загадка заключается в том, почему трещины с течением времени направляются в разные стороны, если Европа постоянно обращена к Юпитеру одной и той же стороной.

    1. Лед трескался давно, в фазе замерзания. Сначала замерзла поверхность, ограничив объем. А когда начала промерзать глубинная область, то её расширение и вызвало образование трещин. Ориентация на Юпитер здесь ни причем.

  2. Слой лунного льда должен растягиваться и сгибаться, чтобы соответствовать этим изменениям, но когда напряжение становится слишком большим, он трескается. Загадка заключается в том, почему трещины с течением времени направляются в разные стороны, если Европа постоянно обращена к Юпитеру одной и той же стороной.

    1. Лед трескался много раньше, в фазе замерзания. Сначала замерзла поверхность, ограничив объем. А когда начала промерзать глубинная область, то её расширение и вызвало образование трещин. Ориентация Европы на Юпитер здесь ни причем.

  3. Таким образом, Европа спутник Юпитера сейчас самый лучший из найденных кандидатов на обнаружение жизни. Эта маленькая далекая луна, стала объектом пристального внимания многих ученых и является поистине одним из самых удивительных мест в Солнечной системе.

  4. Первое наблюдение спутника было совершено Галилеем в ночь с 7 на 8 января 1610 года в Падуанском университете , однако тогда он не смог отделить Европу от другого юпитерианского спутника — Ио — и принял их за единый объект, о чём сделал запись в своем дневнике, фрагмент которой позже был опубликован в «Stella Gazette»

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *