У Сонячній системі є місце, де вода одночасно замерзає і кипить

У рамках нового дослідження вчені відтворили умови навколишнього середовища з майже нульовим тиском. Вчені хотіли зрозуміти як потоки води можуть впливати на поверхню крижаних місяців. Експерименти були проведені в барокамері, вони показали, що на крижаних супутниках у Сонячній системі бульбашки пари, які підіймаються у воді, руйнують верхній шар льоду. Саме таким чином на крижаних місяцях з'являється нерівна поверхня з різними геологічними особливостями, пише Discover.

Також на кількох супутниках, таких як Європа, Енцелад і Тритон, не так давно знайшли крижані вулкани або ж кріовулкани. Поверхня таких супутників покрита суцільним льодом, але під ним ховаються великі океани. Тому на деяких крижаних супутниках були помічені кріовулкани, які викидають у космос водяну пару і частинки води. Цей процес був названий "вибуховим кріовулканізмом".

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Точні причини, чому прокидаються кріовулкани на крижаних місяцях невідомі. Але в нещодавньому дослідженні вчені змогли зрозуміти інший процес, унаслідок якого вода може прориватися крізь крижану кору супутників. Весь цей процес трохи схожий на те, як розпечена лава витікає на поверхню Землі.

Для свого експерименту вчені використовували камеру низького тиску у Відкритому університеті Великої Британії. Вони заповнили камеру великою кількістю води, щоб подивитися, як рідина поводитиметься в екстремальних умовах.

Коли тиск почав падати, вода закипіла і запузирлася, попри те, що залишалася дуже холодною. Річ у тім, що при зниженні тиску температура кипіння води також знижується. Коли ж температура досягла точки замерзання, на поверхні води спершу утворилися плаваючі крижинки, а потім усю її поверхню вкрила кірка льоду.

Але навіть після утворення крижаної кірки, вода знизу продовжувала кипіти. Бульбашки, що підіймалися, опинялися в пастці під льодом, а це призводило до підвищення тиску. Згодом у крижаній кірці на поверхні утворювалися тріщини, через які кипляча вода виривалася на поверхню.

"Ми з'ясували, що процес замерзання води за дуже низького тиску набагато складніший, ніж вважалося раніше. У таких умовах вода швидко закипає навіть за низьких температур, оскільки вона нестабільна за низького тиску. Одночасно вона випаровується і починає замерзати під впливом інтенсивного охолоджувального ефекту, викликаного самим випаровуванням. Утворену крижану кірку багаторазово руйнують бульбашки пари, які підіймають і розколюють лід, значно сповільнюючи, ускладнюючи та подовжуючи процес замерзання", — говорить провідний автор дослідження Петр Брож із Чеської академії наук.

Експерименти показали, що поверхні таких супутників, як Європа й Енцелад, формуються потоками води, які створюють нерівну кірку з виступами та западинами.

Нагадаємо, крижаний супутник Юпітера змінюється дивним чином. За допомогою космічного телескопа Вебб астрономи виявили, що лід на поверхні супутника Юпітера Європа постійно змінюється. Це підтверджує теорію про те, що під крижаною корою міститься океан із рідкої води, де потенційно може мешкати позаземне життя.