Данные наблюдений космического аппарата Галилео говорят о возможности существования планетарных волн (ротационных и гидро-упругих мод) в океане спутника Юпитера Европа. Для анализа динамики соответствующих волновых процессов используются две модели.

Первая из них - это вращающийся океан с геометрической стратификацией его ледяной поверхности на отдельные ячейки с характерным размером порядка 100 км. Возможность появления таких ячеек, имеющих гидро-термальную природу, содержащих "жидкие линзы", была постулирована и теоретически исследована в 2001 г. Р. Томсоном и Дж. Делане.

Ледяной покров океана моделируется пологой упругой оболочкой. В этой модели с помощью метода Бубнова - Галеркина найден спектр собственных колебаний жидкости в ячейках Томсона - Делане, соответствующих упруго-гироскопическим планетарным волнам. В целях исследования возможности резонансного возбуждения приливных колебаний жидкости в ячейках доминантные элементы этого спектра сравниваются с теоретическими значениями частот приливообразующих сил, связанных с эксцентриситетом орбиты Европы и возмущениями от других галилеевых спутников Юпитера. Это позволяет обнаружить большое количество резонансов на доминантных модах с периодами от 3.5 до 7 суток в областях океана Европы, соответствующих широтам от 30° до 70°.

Вторая модель - это невращающийся океан с ледяным покровом, моделируемым моментной упругой сферической оболочкой с массой, отличной от нуля. Дается постановка краевой задачи для гидроупругих планетарных волн, описываемых этой моделью, и приводится точное аналитическое решение краевой задачи в полиномах Лежандра. В полученном спектре собственных колебаний системы оболочка - жидкость обнаруживаются элементы с периодами, близкими к 10 ч. Это создает потенциальную возможность возбуждения соответствующих гидроупругих волн за счет магнитогидродинамических эффектов, связанных с нестационарным магнитным полем Европы, изменяющимся с периодом собственного вращения Юпитера, равным 10 ч.

Фотографии