|
Энцелад выбрасывает частицы из океанов под своей поверхностью
|
|
|
|
Несмотря на то, что он относительно небольшой, Энцелад — шестой по величине из 83 спутников Сатурна — считается астрономами одним из наиболее привлекательных тел в нашей Солнечной системе. Энцелад стоит особняком от других небесных тел как своим внешним видом, так и своим поведением. У него самая белая и самая отражающая поверхность, которую когда-либо наблюдали астрономы. И он известен тем, что выбрасывает крошечные частицы ледяного кремнезема — их так много, что эти частицы являются важным компонентом второго внешнего кольца вокруг Сатурна, его так называемого кольца E.
|
|
|
|
Энцелад характеризуется как «океанский мир», небесное тело со значительным объемом жидкой воды. Но в отличие от океанов на Земле, которые находятся на поверхности планеты, океан Энцелада защищен толстым слоем льда. Однако лед не захватывает океан полностью: некоторые материалы из водного пространства выбрасываются вблизи более теплого южного полюса Энцелада из больших трещин во льду, известных как «тигровые полосы». Частицы кремнезема, которые выбрасывает Энцелад, начинают свое путешествие на морском дне, глубоко под поверхностью Луны, и на сегодняшний день ученые не знают, как это происходит и сколько времени занимает этот процесс.
|
|
|
Новое исследование под руководством ученых Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе предлагает некоторые ответы. Исследование показывает, что приливное нагревание в скалистом ядре Энцелада создает течения, переносящие кремнезем, который, вероятно, выбрасывается глубоководными гидротермальными источниками в течение всего нескольких месяцев. Исследование было опубликовано в журнале Communications Earth & Environment. Эшли Шонфельд, докторант Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе по планетологии, возглавляла группу, которая анализировала данные об орбите Энцелада, океане и геологии, собранные космическим кораблем НАСА «Кассини». Ученые построили теоретическую модель, которая могла бы объяснить перенос кремнезема через океан.
|
|
|
|
Активная геология Энцелада подпитывается приливными силами, когда он вращается вокруг Сатурна — луна тянется и сжимается гравитацией. Эта деформация создает трение как в ледяной оболочке Луны, так и в ее глубоком скальном ядре. Новая модель продемонстрировала, что трение достаточно нагревает дно океана, чтобы создать течение, переносящее частицы кремнезема к поверхности. «Наше исследование показывает, что эти потоки достаточно сильны, чтобы подбирать материалы с морского дна и доставлять их к ледяной оболочке, отделяющей океан от космического вакуума», — сказал Шонфельд. «Полосатые трещины, которые прорезают ледяной панцирь в этом подповерхностном океане, могут служить прямыми каналами для захваченных материалов, которые будут выброшены в космос. Энцелад дает нам бесплатные образцы того, что скрыто глубоко внизу».
|
|
|
|
Кассини обнаружил значительное количество газообразного водорода в шлейфах, которые вместе с кремнеземом представляют убедительные доказательства гидротермальной активности на дне океана. Теоретическая модель, разработанная командой под руководством Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, подкрепляет эту гипотезу, демонстрируя правдоподобные временные рамки процесса и убедительный механизм, объясняющий, почему шлейфы содержат кремнезем. Модель также поможет объяснить, почему другие материалы переносятся на поверхность вместе с частицами кремнезема.
|
|
|
|
«Наша модель еще раз подтверждает идею о том, что конвективная турбулентность в океане эффективно переносит жизненно важные питательные вещества с морского дна на ледяную оболочку», — сказала второй автор Эмили Хокинс, выпускница Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, которая сейчас является доцентом физики в Университете Лойола Мэримаунт. На Земле аналогичные глубоководные гидротермальные жерла являются пристанищем для множества очаровательных организмов, которые питаются минералами, выделяемыми жерлами.
|
|
|
|
В будущем космический корабль сможет собрать больше данных, что позволит ученым продолжить изучение физических и химических свойств потенциальных систем гидротермальных источников Энцелада. Чтобы определить, могут ли эти жерла поддерживать жизнь, ученым необходимо будет проверить шлейфы на химические следы биологической активности, известные как биосигнатуры; новое исследование предлагает некоторые рекомендации, которые должны помочь в поиске этих биосигнатур. В планы НАСА на следующее десятилетие входят миссии, которые будут пролетать, вращаться и приземляться на Энцеладе для сбора дополнительной информации. Команда под руководством Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе планирует разработать дополнительное моделирование, которое могло бы помочь сформировать планы этих миссий.
|
|
|
|
Источник
|
