Криовулканизм: зачем его изучать?

Новости сегодня - Криовулканизм: зачем его изучать?

Компания Universe Today имела честь провести последние несколько месяцев, изучая множество научных дисциплин, включая ударные кратеры, поверхности планет, экзопланеты, астробиологию, физику Солнца, кометы, атмосферы планет, планетарную геофизику, космохимию, метеориты, радиоастрономию, экстремофилов. , органическая химия и черные дыры, а также их значение в обучении ученых и общественности нашему месту в космосе.

Здесь мы обсуждаем интригующую область криовулканизма с доктором Розали Лопес, научным сотрудником Управления планетарных наук и старшим научным сотрудником Лаборатории реактивного движения НАСА, относительно важности изучения криовулканизма, примеров во всей Солнечной системе, что Криовулканизм может научить нас поиску жизни за пределами Земли, интересным аспектам изучения криовулканизма и дать советы будущим студентам, желающим изучать криовулканизм.

Так в чем же важность изучения криовулканизма?

Доктор Лопес ссылается на Гейсслера (2015) и рассказывает Universe Today: «Мой коллега Пол Гейсслер хорошо определил это: «Извержение жидких или паровых фаз (с увлеченными твердыми частицами или без них) воды или других летучих веществ, которые при нормальных условиях замерзали бы в твердом состоянии». температура ледяной поверхности спутника».

В то время как мы ассоциируем вулканизм на Земле с явлением, когда горячая магма извергается из недр Земли в огненное пламя, плавящее все на своем пути, криовулканизм — это изучение ледяного вулканизма, поскольку «крио» определяется как «ледяной холод» или «мороз». » Этот термин был впервые использован в реферате Стивена К. Крофта в реферате Геологического общества Америки (GSA) 1987 года и с тех пор используется для описания ледяных вулканов по всей Солнечной системе.

Дополнительные термины, используемые в контексте криовулканизма, включают криомагму и криолаву — сравнимые с магмой и лавой традиционных вулканов — и криовулканические постройки — сравнимые с традиционными щитовыми вулканами, наблюдаемыми как на Земле, так и на других планетарных телах (например, Марсе и Венере). Итак, каковы примеры криовулканизма в нашей солнечной системе?

Доктор Лопес рассказал Universe Today: «Мы видим активный криовулканизм на Энцеладе и признаки криовулканизма в прошлом на Титане, Европе, Ганимеде и даже на Ио (SO 2 , а не вода)». Доктор Лопес также подробно рассказывает об активном и прошлом вулканизме в главе книги 2010 года.

Причина, по которой мы видим активный криовулканизм на спутнике Сатурна, Энцеладе, связана с большим океаном жидкой воды, которым он обладает под своей ледяной корой. пролетел сквозь шлейфы в марте 2008 года, используя свой ионный и нейтральный масс-спектрометр (INMS) для определения водяного пара, углекислого газа , угарного газа и органических материалов, уровни которых были выше, чем предполагала команда Кассини до пролета.

Самый большой спутник Сатурна, Титан, является домом для тел из жидкого метана и этана на своей поверхности из-за низких температур поверхности -182,55 градусов по Цельсию (-296,59 градусов по Фаренгейту), тогда как на Земле метан и этан существуют исключительно в виде газов. Что касается доказательств криовулканизма на Титане в прошлом, космический корабль Кассини обнаружил Роковую гору в 2005 году и Эреборскую гору в 2007 году, причем оба в настоящее время общеприняты как криовулканы. Кроме того, в 2018 году «Кассини» использовал свои радиолокационные инструменты для определения топографии Титана, которая была признана «самым лучшим свидетельством» существования криовулкана на Титане.

Как и Энцелад, два галилеевых спутника Юпитера, Европа и Ганимед, представили убедительные доказательства того, что они оба содержат внутренние жидкие океаны под своей ледяной коркой, а в октябре этого года планируется запустить миссию НАСА Europa Clipper для детального изучения этого ледяного мира, когда он когда-нибудь прибудет. в 2030 году. Кроме того, в апреле 2023 года была запущена миссия Европейского космического агентства «Исследователь ледяных лун Юпитера» (JUICE) с целью детального изучения Ганимеда, и в настоящее время планируется выйти на орбиту Ганимеда где-то в конце 2034 года.

Что касается свидетельств криовулканизма на Европе в прошлом, в 2020 году ученые предположили, что шлейфы, исходящие от Европы, могут возникать непосредственно из ледяной коры. Для Ганимеда особые особенности поверхности, известные как патеры, указывают на «потенциальные криовулканические регионы», но ученые по-прежнему настроены скептически и перечисляют эти особенности как то, что миссия JUICE должна изучить дальше.

Дополнительные миры в нашей солнечной системе, которые также демонстрируют прошлые или нынешние свидетельства криовулканизма, включают карликовую планету Цереру; спутник Нептуна Тритон; карликовая планета Плутон и его спутник Харон; и другие карликовые планеты. Таким образом, с учетом этого множества миров, которые демонстрируют нынешние или прошлые свидетельства криовулканизма в нашей Солнечной системе, чему криовулканизм может научить нас относительно поиска жизни за пределами Земли?

Доктор Лопес рассказывает Universe Today: «Для существования жизни, какой мы ее знаем, нам нужны вода и энергия — криовулканизм обеспечивает тепло (энергию), и это способ доставить материал, который может иметь биосигнатуры, на поверхность тел. Материал просто остается в океане под ледяной коркой, и может пройти много десятилетий, прежде чем мы сможем его попробовать».

Что касается наиболее интересных аспектов криовулканизма, которые она изучала за свою карьеру, доктор Лопес рассказала Universe Today: «Обнаружение Роковой горы и Эреборской горы на Титане было очень интересным, поскольку они являются наиболее убедительными доказательствами того, что криовулканизм имел место на Титане. »

Как и другие научные дисциплины, которые исследовала Universe Today, область криовулканизма предполагает сотрудничество ученых самых разных специальностей, включая вулканологию, планетарную геологию, физику и информатику. Благодаря этому ученые могут создавать компьютерные модели криовулканизма на основе существующих данных, а также использовать изображения с орбитальных аппаратов для подтверждения или обновления своих моделей, чтобы выяснить процессы, лежащие в основе наблюдаемого ими криовулканизма. Поэтому какой совет может дать доктор Лопес будущим студентам, желающим изучать криовулканизм?

Новости партнеров: