|
Кипящие океаны подо льдом лун в Солнечной системе
|
|
|
|
Внешние планеты Солнечной системы окружены спутниками, покрытыми льдом. Известно, что некоторые из них, такие как спутник Сатурна Энцелад, имеют океаны жидкой воды между ледяным панцирем и каменистым ядром и могут быть лучшими местами в нашей Солнечной системе для поиска внеземной жизни. Новое исследование, опубликованное 24 ноября в журнале Nature Astronomy, проливает свет на то, что могло происходить под поверхностью этих миров, и дает представление о том, как могли сформироваться их разнообразные геологические особенности.
|
|
|
|
"Известно, что не на всех этих спутниках есть океаны, но мы знаем, что на некоторых они есть", - сказал Макс Рудольф, доцент кафедры наук о земле и планетах Калифорнийского университета в Дэвисе и ведущий автор статьи. "Нас интересуют процессы, которые формируют их эволюцию на протяжении миллионов лет, и это позволяет нам задуматься о том, каким было бы выражение поверхности океанического мира".
|
|
|
|
Как работает геология на ледяных лунах
|
|
|
|
От гор до землетрясений, геология поверхности Земли определяется движением и таянием горных пород глубоко внутри планеты. На ледяных спутниках геология определяется действием воды и льда.
|
|
|
|
Эти планеты нагреваются приливными силами планеты, вокруг которой они вращаются. Спутники, вращающиеся вокруг планеты, могут взаимодействовать, что приводит к периодам повышенного и пониженного нагрева. Более высокий нагрев может привести к таянию и истончению слоя льда; когда нагрев уменьшается, лед становится толще.
|
|
|
|
|
|
|
Рудольф и его коллеги ранее изучали, что происходит, когда ледяной панцирь становится толще. Они обнаружили, что, поскольку лед имеет больший объем, чем жидкая вода, замерзание оказывает давление на ледяной панцирь, что может привести к появлению таких особенностей, как "тигровые полосы" на Энцеладе.
|
|
|
|
Но что происходит, когда происходит обратное и ледяной панцирь тает со дна? Исследователи пришли к выводу, что это может привести к бурлению океана.
|
|
|
|
Что происходит, когда ледяной панцирь тает
|
|
|
|
Это происходит потому, что по мере того, как лед тает, превращаясь в менее плотную жидкую воду, давление падает. Рудольф и его коллеги подсчитали, что, по крайней мере, на самых маленьких ледяных спутниках, таких как Мимас и Энцелад Сатурна или Миранда, спутник Урана, давление может упасть достаточно низко, чтобы достичь тройной точки, при которой лед, жидкая вода и водяной пар могут сосуществовать.
|
|
|
|
На снимках Миранды, сделанных космическим зондом "Вояджер-2", видны отчетливые участки хребтов и скал, называемые коронами. Кипение океана может объяснить, как образовались эти особенности.
|
|
|
|
Мимас имеет менее 250 миль в поперечнике и изрыт кратерами, в том числе очень большим, за что его прозвали "Звездой Смерти". По словам Рудольфа, он выглядит геологически мертвым, но колебания в его движении указывают на наличие океана. Поскольку ледовый покров Мимаса, как ожидается, не разрушится в результате истончения ледяного покрова, наличие океана может быть согласовано с геологически мертвой поверхностью.
|
|
|
|
Роль размера Луны в геологии
|
|
|
|
Размер этих спутников важен. На более крупных ледяных спутниках, таких как Титания, другой спутник Урана, падение давления из-за таяния льда приведет к растрескиванию ледяного панциря до того, как будет достигнута тройная точка для воды, подсчитала команда. Авторы пришли к выводу, что геология Титании могла быть результатом периода истончения ледяного покрова, за которым последовало повторное утолщение.
|
|
|
|
"Точно так же, как геология на Земле помогает нам понять, почему наша планета выглядит именно так после миллиардов лет изменений, понимание геологических процессов на этих спутниках может помочь нам понять, почему они обладают такими особенностями", - сказал Рудольф.
|
|
|
|
Источник
|
