Супутник Юпітера Європа знаходиться під постійним гравітаційним “натиском”. При русі Європи по орбіті її крижана поверхня зміщується і занурюється вглиб під дією гравітації Юпітера, що призводить до виділення тепла в кількостях, достатніх, як вважають вчені, для формування подповерхностного океану з рідкої води.
Тепер експерименти, проведені геофізики з Брауновського і Колумбійського університетів, обидва наукових установ США, на чолі з Христиною МакКарфі з Колумбійського університету, демонструють, що цей процес, званий приливним розсіюванням, може призводити до виділення в крижаній корі Європи значно їх кількостей тепла, ніж припускали вчені. Ця робота може в кінцевому рахунку допомогти вченим точніше визначити товщину крижаної кори Європи.
Команда МакКарфі в лабораторних експериментах піддавала зразки льоду в спеціальному апараті впливу циклічного навантаження, подібної до тієї навантаженні, спричиненої гравітацією Юпітера, яка діє на крижану кору Європи. Коли навантаження поперемінно прикладають і знімають, зразок спочатку деформується, а потім частково відновлює форму. Вимірюючи затримку між моментом прикладення навантаження і моментом, в який досягається деформація льоду до заданої ступеня, МакКарфі може розрахувати кількість розсіяного всередині зразка тепла.
Експерименти привели до дивовижних результатів. Згідно сучасним моделям велика частина тепла розсіюється в корі Європи при терті між собою зерен льоду, тобто основне розсіювання тепла відбувається на кордонах зерен. Це означає, що середній розмір зерен впливає на кількість розсіяного тепла. Однак в дослідах, проведених МакКарфі, з’ясувалося, що розмір зерен не впливає на кількість тепла, генерірумое в процесах деформації льоду, отже, межі зерен льоду основними джерелами тепла не є.
Звідси випливає, що основним джерелом тепла в процесах деформації льоду є дефекти кристалічної решітки, що виникають при застосуванні або зняття навантаження. Ці дефекти, як показано в дослідженні, призводять до виділення істотно більшої кількості тепла, в порівнянні з виділенням, очікуваним на кордонах зерен.
Дослідження опубліковане в журналі Earth and Planetary Science Letters.
