ヨーロッパの「殻」の可能な均一性は、氷を混ぜることによって説明されました

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ビデオ: 世界史B 8-1 ヨーロッパ世界の拡大 2022, 12月
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Anonim
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極の近くでは、エウロパの氷の殻は赤道の近くよりもはるかに少ない太陽熱を受け取ります。結果として、それは厚くなるはずですが、氷と海からの熱伝達の混合はその厚さを均一にすることができます。これは、イスラエルと米国の科学者によって作成されたモデルに基づいています。 NatureAstronomyに掲載された記事。

木星の月エウロパには、厚い氷の殻で覆われた深い(約100キロメートル)海があります。エウロパは太陽から比較的離れた場所にあるため、太陽からの熱はあまり受けませんが、木星による潮汐力により衛星のコアが暖まっています。したがって、ヨーロッパは地球外生命体を発見する可能性が最も高い場所の1つと見なされています。あなたは私たちの資料で、ヨーロッパの氷の海を含む太陽系の海についてもっと読むことができます。

エウロパの表面は比較的よく調査されていますが、その内部構造についてはほとんど知られていません。衛星の極は赤道付近の領域の4分の1の太陽熱を受け取るため、海を覆う氷の厚さは緯度によって大幅に変化すると想定されます。このため、氷は極域から赤道域にスライドするはずです。同様のプロセスは、おそらく5億8000万年前の地球の地球規模の氷河期の間に起こり、惑星全体がほぼ1キロメートルの長さの氷の層(「地球の雪玉」)で覆われていました。

この記事では、Yosef Ashkenazyが率いる科学者のチームが、ヨーロッパの氷床を詳細に調査し、いくつかの要因を考慮してモデル化しました。そもそも、物理学者は、氷の垂直方向の混合を考慮せず、海水温が一定であると仮定された、シェルの原始的なモデルを構築しました。このモデルでは、氷の厚さが極の近くで大幅に増加し(数百メートルから数キロメートル)、温度が低下しました。予想通り、極から赤道への最大の氷の流れは、厚さの変化が最も顕著であった地域で観察されました。

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海洋と氷の混合による熱伝達を考慮しないモデルにおける、シェルの厚さの緯度(左)と氷の流れの大きさ(右)への依存性

その後、研究者たちは、海洋の乱気流によって引き起こされた熱伝達をモデルに含めました。海洋が熱を伝達する能力は、渦係数κ0で表され、10-4から1まで変化する可能性があります。この係数が増加するほど、シェルの厚さと氷のフラックスの変化は目立たなくなります。したがって、κ0= 1の値では、厚さは実質的に一定のままでした。温度低下はすべての場合において重要ではありませんでした。

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海洋による熱伝達を考慮しているが、氷の混合を考慮していないモデルにおける、シェルの厚さ(左)と氷のフラックス(右)の緯度依存性

さらに、科学者たちは、海が赤道から極に熱を伝達することはできないが、殻の中の氷が混合されているモデルを検討しました。氷の混合は、粘度係数η0で表されました。この場合、シェルの厚さも、それ自体でははるかに大きくなりましたが、緯度によって実質的に変化しませんでした。同時に、前のモデルのように氷の流れは弱まらず、反対方向(赤道から極へ)に向けられました。

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氷の混合を考慮しているが、海洋による熱伝達を考慮していないモデルにおける、シェルの厚さの緯度(左)と氷の流れの大きさ(右)への依存性

したがって、科学者たちは、氷と海による熱伝達を混合すると、エウロパの氷床が平らになり、極から赤道への氷の流れが弱くなる可能性があることを示しました。しかし、著者が提案したモデルが正しいかどうかは、衛星の表面を直接測定することによってのみ知ることができます。幸いなことに、NASAとESAは近い将来、ヨーロッパへの降下モジュールを打ち上げることを計画しており、そのような機会が現れるでしょう。

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