Ученые подробно описали необычное геоморфологическое образование на поверхности ледяного спутника Юпитера — Европы, которое внешне напоминает паука или «звезду». Эта структура получила официальное название Damhán Alla (в переводе с ирландского — «паук» или «демон стены»), что отражает её внешний вид и при этом отличает её от похожих, но генетически иных формаций, известных на Марсе. Название было предложено исследовательской группой, включающей специалистов из Trinity College Dublin, NASA JPL, Brown University и Planetary Science Institute. Результаты описания опубликованы в The Planetary Science Journal в 2025 году.
Геологическая особенность Europa: что такое Damhán Alla
Damhán Alla — это радиально расходящаяся узорно-ветвящаяся структура, обнаруженная в кратере Manannán на Европе. Её характерный вид напоминает паука с расходящимися «ногами» или «лучами», исходящими из центральной точки. Формы структуры получили предварительное название «паучьи», но исследователи решили дать уникальное имя, чтобы подчеркнуть её особенности и исключить путаницу с марсианскими аналогами, которые формируются по другим физическим механизмам.
Структура впервые была замечена на снимках, сделанных космическим аппаратом Galileo в 1990-е годы, но до недавнего времени её происхождение и смысл оставались предметом гипотез. Новое исследование предложило механизм образования, вдохновлённый аналогиями с геоморфологическими структурами на Земле.
Аналогии с земными процессами: озёрные звёзды
Исследователи использовали аналогии с так называемыми озёрными звёздами, естественными геоморфологическими образованиями, наблюдаемыми на замёрзших озёрах Земли. Озёрные звёзды формируются там, где сквозь толщу льда пробиваются отверстия, и слабосоленая вода под давлением вытекает наружу, плавя снег и лед вокруг отверстия. При этом вода распространяется по поверхности под более благоприятным в энергетическом смысле пути, создавая расходящиеся ветвящиеся узоры. Такие структуры регистрируются на замёрзших озёрах Северной Америки и других районов с устойчивыми сезонными морозами.
На основе наблюдений земных аналогов, лабораторных экспериментов и полевых наблюдений в холодных условиях исследователи выдвинули гипотезу, что аналогичный процесс распространения жидкости через ледяной слой мог происходить и на Европе. В этом контексте Damhán Alla рассматривается как след возможных интервальных выбросов солёной жидкости (брин) из подледного слоя через трещины в ледяной коре после ударного события.
В лабораторных экспериментах команда создавала искусственные аналоги ледяного покрова Европы и пропускала жидкость через пористый материал при экстремально низких температурах, приближённых к условиям юпитерианской луны. Экспериментальные результаты показали, что расходящиеся радиальные узоры могут формироваться даже при температуре около -100 °C, что подтверждает возможность возникновения подобных структур в реальных условиях Европы.
Причины и возможные механизмы
Основное предположение заключается в следующем: после удара метеорита или другого механического воздействия в ледяной коре Европы могли возникнуть трещины. Под этими трещинами мог находиться слой солёной воды или солёной брини, подверженный давлению из-за состава и возможной близости жидких сред под льдом. Через трещины жидкость могла выдавливаться наружу, распространяясь по поверхности и формируя радиальные ветвящиеся узоры, сходные с озёрными звёздами на Земле. Такой процесс может происходить многократно после первоначального возмущения, создавая сложные и узнаваемые структуры.
Это отличается от механизма «пауков» на Марсе, где радиальные структуры обусловлены сезонным сублимацией сухого льда (CO₂), что приводит к движению газов под поверхностью и эрозионному формированию узоров. Все эти процессы геоморфологически похожи по форме, но имеют различное происхождение.
Научное значение Damhán Alla
Характер и условия образования Damhán Alla представляют научный интерес прежде всего как маркер процессов подледной динамики на Европе. Европа считается одним из наиболее перспективных объектов в Солнечной системе с точки зрения исследования подледного океана и потенциальной обитаемости, поскольку под её толщей льда, вероятно, находится солёный океан, который может иметь химические условия, благоприятные для жизни.
Наличие расходящихся радиальных структур, таких как Damhán Alla, может указывать на то, что жидкая вода или brine локально достигают поверхности, что важно для понимания гидрологических и геохимических процессов на Европе. Такие области потенциально могут стать объектами особого внимания для будущих космических миссий.
До сих пор наблюдения ограничивались снимками, полученными аппаратом Galileo, но космический аппарат Europa Clipper, запланированный к прибытию в систему Юпитера в апреле 2030 года, должен получить более высокоразрешённые изображения поверхности Европы. Это позволит уточнить распределение подобных структур, их размеры, морфологию и связь с подледными процессами.
Вклад исследовательской группы
Исследование Damhán Alla проводилось под руководством профессора Лорен МакКьюэн из Университета Центральной Флориды при участии коллег из NASA JPL, Brown University и Planetary Science Institute. Работа включала комбинированное применение наземных полевых наблюдений, лабораторных экспериментов с моделированием и анализ существующих космических снимков.
В рамках экспериментов исследовались процессы формирования радиальных структур в условиях, имитирующих холодные ледяные поверхности, с целью оценки приложимости земных аналогий к условиям Европы. Чтобы продолжить эту линию исследований, МакКьюэн формирует новую лабораторию под названием FROSTIE (Facility for Research Observing Simulated Topography of Icy Environments), предназначенную для экспериментов с низким давлением и с имитациями подледных условий.
Перспективы будущих исследований
Одной из главных задач будущих исследований будет использование данных Europa Clipper для детальной идентификации Damhán Alla и других аналогичных структур. Высокое разрешение снимков позволит определить, насколько часто такие образования встречаются по поверхности, соотносятся ли они с ударами, трещинами или другими геологическими процессами, и каково их распределение по возрасту и морфологии.
Лабораторные эксперименты в условиях, близких к условиям Европы, позволят уточнить физические условия, необходимые для образования подобных структур, в том числе влияние температуры, давления, состава солей и характера подледных сред.
Заключение
Damhán Alla — уникальная паучья формация на Европе, изучение которой может дать важную информацию о служебной геологии ледяных миров, в частности о возможных процессах подъёма жидких сред к поверхности. Эти данные важны для подготовки будущих космических миссий и анализа условий, которые могли бы повлиять на распределение химических компонентов под ледяной корой Европы.
Источники:
Статья создана по материалам https://phys.org/news/2025-12-damhn-alla-newly-christened-spider.html
