Субдукция и есть ли жизнь на Европе?

Источник: https://phys.org/news/2017-12-bolsters-possibility-plate-tectonics-europa.html

Ученые Брауновского университета (США) представили доклад, посвященный тектоническим процессам на Европе. Да-да, не в Европе, а на Европе, ведь именно так называется загадочный спутник Юпитера. Открытая еще Галилеем, Европа уникальна атмосферой с кислородом и коркой льда, под которой возможно существование океанов, и возможно - жизни. На эту тему прошлись многие фантасты, а это небесное тело привлекает к себе очень много внимания. В свежем материале исследователи заявляют, что на Европе может быть тектоническая активность плит, примерно такая же как на Земле. А значит там могут присутствовать дополнительное тепло и перенос вещества с поверхности внутрь, что просто необходимо для биологических форм.

В работе, опубликованной в “Journal of Geophysical Research: Planets” приводятся результаты компьютерного моделирования, которое показало, что субдукция (опускание краев тектонических плит друг под друга в зонах их стыковки) физически возможна под ледяной оболочкой Европы.

Полученные результаты подтверждают более ранние исследования поверхностной геологии спутника Юпитера, в которых были обнаружены районы с рельефом в точности напоминающим горные массивы и океанические хребты на Земле. Возможность субдукции устраняет белые пятна, существовавшие ранее в вопросах геологии Европы. Ведущий автор работы Брэндон Джонсон (Brandon Johnson) рассказал, что у них были доказательства того, что идут процессы раздвижения ледяных плит, но куда в таком случае исчезал материал? На Земле ответ был бы однозначный - субдукция. Разумно было предположить то же самое и на спутнике Юпитера, мы так и сделали, и просчитали такой вариант событий, показав, что это возможно.

Особенное волнение было у ученых из-за того, что так же как и на нашей планете, там есть кислород и другие элементы потенциально пригодные для образования жизни. Субдукция обеспечивает условия того, что эта питательная среда с поверхности может переноситься в недра, в океан, который по мнению современной науки существуют под панцирем льда. И там может образоваться тот самый первородный бульон, субстанция, в которой могли образоваться первые биологические формы. Если в этом океане и есть жизнь, то субдукция в силах поставлять ей основу существования.

Источник: wikimedia.org

На Земле субдукция во многом обусловлена ​​различиями в температуре между нисходящей плитой и окружающей мантией. Материал коры намного более холодный, а следовательно плотнее, из-за этого плита “тонет”, погружаясь глубоко в мантию.

Хотя предыдущие геологические исследования делали предположения о наличии субдукции на Европе, но до недавнего времени было непонятно, сможет ли функционировать этот механизм под корой изо льда. Сейчас у ученых есть доказательства того, что ледяная оболочка спутника Юпитера имеет два слоя: тонкая внешнюю корка из очень холодного льда, под которой находится слой более теплого. Казалось бы, если более холодный лед опустится в теплый, то он нагреется и перестанет “тонуть”, ведь их плотность сравняется.

Однако модель, разработанная Джонсоном и его коллегами, показала, что субдукция может происходить на Европе невзирая на температурную разницу плит. Все дело в разном количестве солей в слоях льда. Ведь всем известно, что соленая вода более плотная - в Мертвом море можно спокойно лежать на поверхности воды. Так же и слоеный лед более плотный нежели пресный аналог. Моделирование такой ситуации показало, что этого будет достаточно для субдукции.

«Добавление соли в ледяную плиту было бы похоже на добавление к ней небольших весов, потому что соль плотнее, чем лед», - сказал Джонсон. «Поэтому, а не температуры, мы показываем, что различия в содержании соли в льду могут привести к тому, что субдукция произойдет на Европу».

Возникает резонный вопрос, но откуда на поверхности взяться соли? На это у ученых есть не менее резонный ответ. Есть веские свидетельства геологических процессов на Европе, подобных изливанию лавы на Земле, только в роли магмы там выступает подповерхностный океан. Эта вода оставит более высокое содержание солей на поверхности. Криовулканизм - не абстрактная теоретическая идея, вулканы выбрасывающую воду и газы обнаружены на других ледяных спутниках в нашей системе, есть доказательства их существования и на Европе.

Источник: wikimedia.org

Помимо исследований условий для потенциально возможной жизни, изучения Европы могут много сказать ученым о тектонических процессах на самой Земле. На примере открытых взгляду приборов ледяных плитах можно понять как проходят аналогичные метаморфозы у нас под ногами. Ведь тектоника - один из основных факторов эволюции планет.

Так часто бывает, когда изучается что-то казалось бы совершенно постороннее и совершенно надуманное, а результаты потом оказываются применимыми и важными для всего человечества. Может быть и исследования ледяного покрова Европы приведут к чему-то невообразимо хорошему, подобно взмаху крыла бабочки, вызвавшему бурю ;-)