Радиация, тепло и глубина: Джеймс Уэбб помогает разгадать загадку ледяной коры Европы

Международная группа исследователей проанализировала инфракрасные спектры поверхности Европы, собранные спектрографом NIRSpec (1,48-5,35 мкм) на борту космического телескопа Джеймса Уэбба. Это позволило впервые с высокой точностью зафиксировать узкий пик Френеля — спектральную характеристику кристаллического льда воды на длине волны 3,1 мкм.

Эти данные подтверждают гипотезу, что под ледяной оболочкой Европы существует динамический и активный внутренний океан, способный воздействовать на поверхность. Обнаружение признаков активного обновления льда и присутствия углерода усиливает интерес к Европе как потенциальному месту поиска внеземной жизни.

Пик наиболее выражен в южных широтах, особенно в регионах Тара и Поуис. Это указывает на преобладание кристаллического льда, в отличие от остальной поверхности, где доминирует аморфный лёд. Такие образования, по расчётам, возникают вследствие термической перекристаллизации, происходящей быстрее, чем разрушение структуры льда под действием ионизирующих частиц Юпитера (менее чем за 15 дней).

Дополнительно в спектрах были зафиксированы другие характерные полосы H₂O: пики на 1,5, 1,65 и 2,0 мкм, а также широкая структура в районе 3,6 мкм. Эти особенности были более выражены в северных широтах, в отличие от 3,1 мкм пика.

Такое распределение указывает на вертикальную стратификацию реголита Европы. Аморфный лёд преобладает у поверхности, в то время как в южных широтах местами проявляется кристаллический лёд, пробивающийся из более глубоких слоёв.

Впервые на тех же участках — Тара и Поуис — было подтверждено присутствие узкого спектрального признака 13CO₂ на длине 4,38 мкм. Учитывая его локализованность и связь с кристаллическим льдом, учёные предполагают, что этот углеродсодержащий материал имеет внутреннее происхождение, и мог быть вытолкнут на поверхность в результате геологических процессов — возможно, криовулканизма или тепловых всплесков.