новости космоса Все новости Апрель 2016 года
5019 21
15 апреля 2016 08:31:38
Сдвиги льдов на Европе могут производить больше тепла, чем предполагалось

Спутник Юпитера Европа находится под постоянным гравитационным "натиском". При движении Европы по орбите её ледяная поверхность смещается и погружается вглубь под действием гравитации Юпитера, что приводит к выделению тепла в количествах, достаточных, как считают ученые, для формирования подповерхностного океана из жидкой воды.

Теперь эксперименты, проведенные геофизиками из Брауновского и Колумбийского университетов, оба научных учреждения США, во главе с Кристиной МакКарфи из Колумбийского университета, демонстрируют, что этот процесс, называемый приливным рассеянием, может приводить к выделению в ледяной коре Европы значительно их количеств тепла, чем предполагали ученые. Эта работа может в конечном счете помочь ученым точнее определить толщину ледяной коры Европы.

Команда МакКарфи в лабораторных экспериментах подвергала образцы льда в специальном аппарате воздействию циклической нагрузки, подобной той нагрузке, вызываемой гравитацией Юпитера, которая действует на ледяную кору Европы. Когда нагрузку попеременно прикладывают и снимают, образец сначала деформируется, а затем частично восстанавливает форму. Измеряя задержку между моментом приложения нагрузки и моментом, в который достигается деформация льда до заданной степени, МакКарфи может рассчитать количество рассеянного внутри образца тепла.

Эксперименты привели к удивительным результатам. Согласно современным моделям большая часть тепла рассеивается в коре Европы при трении между собой зерен льда, то есть основное рассеяние тепла происходит на границах зерен. Это означает, что средний размер зерен влияет на количество рассеянного тепла. Однако в опытах, проведенных МакКарфи, выяснилось, что размер зерен не оказывает влияния на количество тепла, генерирумое в процессах деформации льда, следовательно, границы зерен льда основными источниками тепла не являются.

Отсюда вытекает, что основным источником тепла в процессах деформации льда являются дефекты кристаллической решетки, возникающие при приложении или снятии нагрузки. Эти дефекты, как показано в исследовании, приводят к выделению существенно большего количества тепла, по сравнению с выделением, ожидаемым на границах зерен.

Исследование опубликовано в журнале Earth and Planetary Science Letters.

комментарии
1
Shakirov40 · 15-04-2016

Лекция по зоологии. Насекомые - таракан. Вопрос: где находится орган слуха у таракана? Проведем эксперимент: а) выпускаем таракана на стол, стучим по столу,-таракан убегает; б) отрываем ножки у таракана,стучим,-таракан не убегает. Вывод: "уши" таракана находятся в ногах.
ПС. Ирония в том, что таракан "слышит" именно через ножки.

2
dimitpij40 · 15-04-2016

Анегдот бородатый и здесь уже публиковался, но суть да опыты из области Елениных баклажек. (кто в танке тот поймёт, новичкам объяснять долго надо)

3
Petr_1 · 15-04-2016

Это они подводят дополнительную почву под идею отправки зонда к тому океану.
Штука дорогая, потому "доводов" надо много. Вот и пишут...
Хотя этот "довод" какой то слабый.

4
dimitpij40 · 15-04-2016

"Это они подводят дополнительную почву под идею отправки зонда к тому океану.Штука дорогая" Хе ежели была просто дорогая то это их бы не остановило- там ведь жисть можно искать а эти товарисчи помешены на поисках внеземной жизни. До океана добраться надо , для этого лёд проколупать-а это задачка на сегодняшний момент не реализуемая. Поэтому работа из области "Дайте грантик пожалуйста"

5
Asvertyk6 · 15-04-2016

Не смотря на предыдущие старпёрные комменты, похвалю этих учёных, они молодцы, выявили то, о чём было другое мнение.
Именно такие вот исследованные мелочи, да нюансы и способны в корне изменить стереотипное мнение подавляющей толпы авторитеТарных учёных и иже с ними.

6
geolux75 · 15-04-2016

Как и для Энцелада, энерговыделение, необходимое для существования подлёдного океана, да ещё и геологических процессов на Европе, не получается объяснить только за счёт приливных явлений в океане и ледяной коре спутника. Вот и пытаются объяснить это опытами на Земле в лаборатории, даже не зная толком ни толщины слоёв льда и воды, ни его плотности, ни химсостава. Да и сама методика опытов - подмена действия гравитации на все частицы, слагающие лёд, переменным сжатием образцов с поверхности - как минимум, требует доказательства эквивалентности такой подмены. Тем более, что доказано - постоянное выделение воды по трещинам и её очень быстрое испарение и замерзание уносит очень много тепла, вызывает охлаждение льда вдоль трещин.
Европа всегда повёрнута к Юпитеру одной стороной и имеет очень малый эксцентриситет орбиты; так что выделение тепла в ледяной коре Европы только "за счёт гравитации Юпитера" не получается. Источники энергии надо искать в силикатной мантии и ядре спутника.

7
stardust58 · 15-04-2016

Опять не написали какая температура океана получается из этих исследований...

8
Petr_1 · 15-04-2016

geolux, тонко намекаете, что ваш "философский камень"(нейтронное вещество) там прямо источает из себя "теплород"? :D
Ясно, ясно.

9
Гришин_С_Г90 · 15-04-2016

Если Европа повёрнута к Юпитеру одной стороной, то о каком приливном нагреве можно говорить? Да ещё при эксцентриситете орбиты равном 0.0094. Или я чего-то не допонимаю?

10
Eugene51 · 15-04-2016

Ио тоже находится в синхронном вращении с Юпитером (смотрит на него всегда одной стороной), но там действие приливных сил совершенно очевидно в виде сильнейших извержений, почему этому механизму не работать на чуть более удаленной Европе?

11
elena123 · 15-04-2016

Прочитала в инете очень интересную информацию о льде.Морской лёд более эластичный,чем пресный,который более крепкий,но менее эластичный.Прибрежный морской лёд как и пресноводный имеет коричневатый оттенок.А,молодой лёд образуемый наледью на поверхности имеет голубой оттенок.Возможно,что эти "каналы" образуются т деформации эластичного льда,поэтому приливной эффект и действует на обратную сторону Европы.А,сильнейшие извержения на Ио вероятно связаны с деформацией более прочного льда,который при действии приливных сил бразует трещины.

12
Shakirov40 · 15-04-2016

geolux24. <Источники энергии надо искать в силикатной мантии и ядре спутника>.
Ядро не только источник энергии, но и "создатель" всего вещества спутника. Какие, спросите, на то основания? По простой причине: невозможно внятно, на основании КК-конденсационной концепции, обосновать такую совершенную сепарацию из виртуального пыле-газового облака такого внушительного количества минерала-воды. Про силикатную мантию: средняя плотность Европы 2.97 кг/куб.м. можно легко объяснить тем, что ЭМС ядра спутника при индукции магнитного поля примерно В=10^7 Тл будет иметь плотность около 12 кг/куб.м. Можно предположить, что Европа, вероятно, практически целиком состоит из воды, а расчетная средняя плотность соответствует силикатной. Подводная активность спутника подтверждает, что ядро Европы активно до сих пор, а ее взаимодействие с отцом-Юпитером в большей степени, как я думаю, сводится к ЭМ-ной связи. ПС. Из сказанного можно сделать вывод о происхождении воды на Земле: вода на Земле местная,-она вырабатывается до сих пор в ЭМС-ядре нашей планеты (попутно не трудно объяснить такие "мелочи", как соленость морских вод).

13
geolux75 · 15-04-2016

Petr_ , я намекаю на то, что надо оценить и определить вклад всех возможных источников энергии (тепла) в энергетический баланс Европы. Она ведь состоит из льда и воды только на 50-100 км. вглубь, дальше на 1500 км. до центра - силикатная мантия и "железное" ядро. Возможные источники - тепло радиогенное горных пород; остаточное тепло со времён образования спутника; тепло гравитационного (приливного) происхождения, бОльшая часть которого, вероятно, от взаимодействия с Ио и Ганимедом; тепло, получаемое от Солнца. Другие возможные источники. Для Энцелада вот выполнили оценку всех возможных традиционных источников - не хватает. Тогда только можно и необщепринятые гипотезы выдвигать, почему бы и нет?

14
Peery_Maus46 · 15-04-2016

Petr_, dimitpij, придёт время - отправят и зонд, и не один, и возможно даже не в столь далёком будущем... Ну, а для начала будем довольствоваться кое-какими результатами от "Juno" (благо, до прибытия к Юпитеру осталось каких то 3 месяца).

15
Asvertyk6 · 15-04-2016

"..(нейтронное вещество) там прямо источает из себя "теплород"? :D
Ясно, ясно."
Petr_, а вот вдруг окажется, что действительно там есть ваш "теплород", и чё тогда скажете? Каятся в извенениях будете? Я вот отметочку сделаю на будущее, ну типа узелок завяжу на память, и буду ждать, когда откроют нейтронное(теплородное) вещество на Европе, которое помимо традиционных и научнопринятых источников тепла его даёт.
geolux у нас тактичный человек, а я буду действовать по принципу вашего психотипа: прямо в лоб заявлять правдейшую правду.
Итак, узелок на память: 16.04.2016 г. ссыль: astronews.ru/cgi-bin/mngold.cgi?page=news&news=8429
Да зравствует нейтронное вещество - источник всей энергии и остального видимого вещества во вселенной!

16
Гришин_С_Г90 · 15-04-2016

"Ио тоже находится в синхронном вращении с Юпитером (смотрит на него всегда одной стороной), но там действие приливных сил совершенно очевидно в виде сильнейших извержений, почему этому механизму не работать на чуть более удаленной Европе?"
Во-первых, надо понимать механизм приливного действия,
а во-вторых, из вулканизма приливность не следует.

17
Shakirov40 · 16-04-2016

Господа! На самом деле почти все обсужданты избегают задаться вопросом, который "лежит на поверхности" и прямо вопиёт о рассмотрении, об анализе. Это беспрецедентная концентрация воды на многих спутниках Юпитера, о сепарации и концентрации которой на выделенном объекте я неустанно "намекаю". Кстати, для попытки разрешить эту загадку пока вовсе не обязательно задаваться ни вопросами приливов-отливов, ни структурой и составом ядра спутника. Просто понапрягаться конкретно над задачей сепарации воды из "мутной пыле-газовой смеси". Только нужно, видимо, учитывать, что вода собиралась, похоже, не в виде глыб и не привнеслась кометами. На всю СС не напасешься этими ледяными "хвостатыми". Потом местность там изрядно "прохладная" для плавления льда. Если на этом поприще мы одержим "неуспех", - тогда неизбежно "выплывет" задача о происхождении "местной воды". ПС. Между прочим, экваториальный ледяной "прилив" Япета-"грецкого ореха" Сатурна, хорошо интерпретируется (по крайней мере мной) как схождение зон кристаллизации жидкой воды одновременно и с одинаковой скоростью от обоих полюсов спутника. Встреча на экваторе поставила точку в этом процессе и образовала экваториальный хребет за счет фиксации различий объемов жидкой и "ледяной воды". Разница плотностей ощутимая,-почти 10%. Для реализации такого сценария, разумеется, приходится допустить сначала "сбор" воды спутника в жидком состоянии на "жутком холоде". Ведь пока "собирали" воду, она наверняка сразу обязана при минус150 град.С закристаллизоваться.При анализе, само-собой, нужно учитывать все ньюансы.

18
geolux75 · 16-04-2016

Shakirov . Ни одна схема конденсации планет не предполагает наличия в газопылевом облаке такого количества воды. Тем более, что современные их варианты предусматривают плавление (как иначе они могут объяснить хондры?) первичных газопылевых сгустков. Ещё до образования из них километрового масштаба планетезималей. Из которых, якобы, и образуются планеты.
Для начала - откуда на Земле столько воды? Нам известно, что кора состоит из кислорода на 47%; мантия - чуть меньше, но тоже кислород в первой тройке элементов. Известно, что через мантию идёт постоянный поток водорода и др. газов; на определённой глубине, при достижении зоны термодинамической устойчивости их соединений, они частично непременно соединяются и превращаются в метан, воду, аммиак, другие газы и соединения. Затем достигают поверхности Земли, вступают в реакции с другими соединениями. Лёгкие газы уходят в атмосферу и космос, вода конденсируется в коре и на поверхности. Какая-то такая схема, по-моему, вероятна и на других телах. Для небольших спутников возможна и другая схема: атмосферу, насыщенную газами и парами воды, они получают при рождении. Для планет-гигантов вполне можно предположить образование их спутников выбросом вещества этих планет с образованием ими подобия солнечной системы Да и не совсем планеты они: Юпитер вот некоторые учёные уже считают подобным бурому карлику, у которого "термоядерная реакция не загорелась из-за недостатка массы". На 25-30%. Все гиганты имеют силикатное ядро и мощную атмосферу, в глубине которой могут быть и слои, насыщенные водой или водородом-кислородом (мы ведь видим только внешние слои их атмосфер, представленные самыми лёгкими газами). Астероиды (обломки более крупных тел) сохраняют воду своих родительских тел.
Что касается тройного экваториального (на 120°окружности) хребта Япета, то его образование можно понять на примере Европы, где таких хребтов не один, на разных стадиях развития. Под давлением снизу ледяная кора (поверхность) лопается, края трещины поднимаются над уровнем поверхности, образуя два параллельных хребта. В открытую трещину снизу поступает вода и по ходу замерзает и выпирает в виде хребта посередине. Образуется тройной хребет. Подобная схема действует даже для силикатной коры планет, если они расширяются - океанические рифтовые зоны Земли.

19
Eugene51 · 16-04-2016

Гришин, брось. Ио слишком мелкая планетка чтобы содержать в недрах собственный источник тепла, кроме приливного взаимодействия с Юпитером и в меньшей степени с Европой ничем более объяснить ее титанические извержения нельзя.

20
dilettant104 · 16-04-2016

Скажите пожалуйста, что означает этот "перл":
"... демонстрируют, что этот процесс, называемый приливным рассеянием, может приводить к выделению в ледяной коре Европы значительно их количеств тепла, чем предполагали ученые."?
Как-то не очень понятно почему размер зёрен льда никак не влияет на кол-во тепла, выделяемое при деформации? Такой "нежданчик", однако, мне казалось, что чем мельче фракция, тем больше поверхность соприкосновения между частицами, сильнее трение и больший нагрев соответственно, выходит ко льду это не относится?

21
Peery_Maus46 · 16-04-2016

Dilettant, я тоже обратил внимание на цитируемое Вами предложение из статьи. Возможно, вместо слова "их" нужно читать "бОльших"? (часть слова как-то "съелась" при написании?) :-(

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2019. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!