Новая концепция переосмысливает поиск жизни на ледяных мирах

В то время как миссия Europa Clipper отправилась в свое историческое путешествие к ледяному спутнику Юпитера — Европе, ученые представили исследование, которое может изменить наше понимание ледяных океанов по всей Солнечной системе.

Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, представляет теперь новую термодинамическую концепцию, называемую «ценотектика» (или кенотектика — cenotectic), и исследует стабильность жидкостей в экстремальных условиях — критически важную информацию для определения обитаемости ледяных лун, таких как Европа.

Исследование ледяных океанических миров представляет собой новый рубеж в планетарной науке, фокусирующийся на понимании потенциала этих сред для поддержания жизни. Новая работа затрагивает фундаментальный вопрос в этой области: при каких условиях жидкая вода может оставаться стабильной на этих далеких, замерзших телах?

Определяя и измеряя ценотектику — абсолютную самую низкую температуру, при которой жидкость остается стабильной при различных давлениях и концентрациях, — группа ученых создает критически важную основу для интерпретации данных, полученных в ходе исследований планет.

«Со стартом Europa Clipper, крупнейшей из когда-либо запущенных миссий по изучению планет, мы вступаем в многолетнюю эру исследования холодных и ледяных океанических миров. Измерения, полученные в ходе этой и других миссий, покажут нам глубину океана и его состав», — сказал Батист Журно, автор работы.

«Лабораторные измерения стабильности жидкости, и в частности минимально возможной температуры, в сочетании с результатами миссии позволят нам полностью определить, насколько пригодны для жизни холодные и глубокие океаны Солнечной системы, а также какова будет их окончательная судьба, когда луны или планеты полностью остынут».

Исследование проводилось в Техасском университете A&M под руководством аспиранта по специальности «машиностроение» Ариана Зарриза. Работа отражает глубокие познания Техасского университета A&M в области систем «вода-лед» и традицию передового опыта в области космических исследований, охватывающую множество дисциплин.

«Изучение ледяных миров является особым приоритетом как для НАСА, так и для Европейского космического агентства, о чем свидетельствует целый ряд недавних и предстоящих запусков космических аппаратов», — говорят ученые.

Поскольку миссии по исследованию планет, что нацелены на ледяные луны, продолжают расширять наше понимание Солнечной системы, исследователи из Техасского университета A&M и других готовятся проанализировать богатство данных, которые они предоставят.

Объединяя экспериментальные исследования, подобные тем, что были проведены с результатами этих миссий, ученые стремятся раскрыть секреты холодных, покрытых океаном миров и оценить их потенциал для возникновения и поддержания жизни.

Самый большой космический аппарат НАСА, когда-либо построенный для миссии, направленной к другой планете — Europa Clipper, является первой миссией, посвященной изучению океанического мира за пределами Земли.

«Клипер» пролетит 2,9 миллиарда километров по траектории, которая будет использовать силу гравитационных маневров, сначала до Марса за четыре месяца, а затем обратно к Земле для еще одного гравитационного маневра в 2026 году. После того, как он начнет вращаться вокруг Юпитера в апреле 2030 года, космический аппарат пролетит мимо Европы 49 раз.

Три основные научные цели Europa Clipper — определить толщину ледяной оболочки Европы и ее взаимодействие с океаном под ней, исследовать ее состав и охарактеризовать ее геологию. Детальное исследование Европы в ходе миссии поможет ученым лучше понять астробиологический потенциал обитаемых миров за пределами нашей планеты.