На спутнике Энцеладе трещины привели к выкипанию внутреннего океана
Причину появления гейзеров на ледяном спутнике Сатурна Энцеладе выяснили ученые в новом исследовании, 22 марта сообщает Phys.org.
В 2006 году космический аппарат «Кассини» зафиксировал завесы гейзеров, вырывающиеся из трещин «тигровых полос» вблизи южного полюса спутника Сатурна Энцелада, порой до 200 кг воды в секунду.
Новое исследование показало, как расширяющийся лед во время тысячелетних циклов охлаждения иногда может расколоть ледяную оболочку спутника и выпустить ее внутренний океан, что дает возможное объяснение гейзерам.
Диаметр Энцелада составляет около 504 километров. Спутник покрыт льдом толщиной 20-30 километров, а температура поверхности составляет около -201 °С, но десятилетние данные миссии НАСА «Кассини–Гюйгенс» предоставили доказательства наличия глубокого жидкого океана внутри ледяной оболочки, выходящего в космос через непрерывный криовулканизм.
Ученые запустили основанную на физике модель, чтобы отобразить условия, которые могли бы позволить трещинам с поверхности достичь океана и вызвать извержения. Модель учитывает циклы потепления и охлаждения, которые длятся в масштабе ста миллионов лет, связанные с изменениями орбиты Энцелада вокруг Сатурна.
В течение каждого цикла ледяной панцирь проходит период истончения и период утолщения. Утолщение происходит за счет замерзания у основания ледяного панциря, который растет вниз, как лед на озере.
Давление, оказываемое этим расширяющимся вниз льдом на океан внизу, является одним из возможных механизмов, предложенных исследователями для объяснения гейзеров Энцелада. По мере того как внешняя ледяная оболочка охлаждается и утолщается, давление на океан под ней увеличивается, потому что лед имеет больший объем, чем вода. Растущее давление также создает напряжение во льду, которое может стать путями для жидкости, достигающей поверхности.
Новое исследование показало, что давления океана, вероятно, достаточно, чтобы на поверхности Энцелада появились трещины в виде тигровых полос. Но давление никогда не будет достаточно большим, чтобы выдавить воду на поверхность, если принять во внимание как повышение давления в океане, так и тепловое сжатие, обнаружили ученые, исключив это предлагаемое объяснение гейзера.
Ученые считают, что механизм, впервые предложенный в исследовании 2016 года, может объяснить извержения. Эти исследователи предположили, что вода, попадающая в эти трещины, подвергается воздействию космоса — на Энцеладе нет атмосферы — и самопроизвольно закипает, когда попадает в вакуум.
По данным ученых, это согласуется с внешним видом поверхности Энцелада, на которой нет никаких признаков потоков криолавы, вытекающих из трещин на поверхности.
Между тем, некоторые свидетельства показывают, что спутник Юпитера Европа, еще один ледяной мир размером с Луну Земли, также может иметь подобные извержения, хотя о происходящей там активности известно меньше.
