Энцелад фонтанирует от прилива сил

Астрономы нашли причину существования гейзеров, бьющих на Энцеладе



Астрономы установили причину существования необычных гейзеров, бьющих из ледяной поверхности...

Астрономы установили причину существования необычных гейзеров, бьющих из ледяной поверхности Энцелада

nasa.gov
Астрономы разгадали тайну спутника Сатурна, с поверхности которого бьют ледяные гейзеры. Океан, питающий их, подогревают приливные силы.

Астрономы установили причину существования необычных гейзеров, бьющих из ледяной поверхности Энцелада — шестого по величине спутника Сатурна. Запущенный в 2004 году к системе Сатурна зонд Cassini немало удивил ученых, прислав на Землю снимки, запечатлевшие тонкие светлые фонтаны вещества, извергающегося в космическое пространство.

Эти струи состоят из водяного пара и микроскопических частиц льда, а бьют они не отовсюду, а из трещин, которыми пронизана ледяная корка Энцелада в районе южного полюса.

Глубина их достигает 500 метров, а протяженность — 130 километров. Ученые называют их «тигровыми трещинами». Открытие гейзеров заставило ученых говорить о наличии под поверхностью Энцелада подледных океанов, а астробиологи даже предполагают наличие в этом океане примитивных форм жизни. Некоторые астрономы вообще считают Энцелад наиболее пригодным для жизни местом в Солнечной системе за пределами Земли.

«Там есть жидкая вода, углерод, азот в форме аммиака и источник энергии. И нигде больше в Солнечной системе нет всего этого вместе», — заявил в 2011 году астробиолог из Исследовательского центра NASA в Эймсе Крис Маккей.

Однако до последнего времени причина существования подледного океана была неизвестна — ведь для его поддержания в жидком состоянии вещество надо постоянно подогревать. Механизмов разогрева всего два. Первый — это выделение тепла за счет естественного распада радиоактивных элементов в недрах спутника, например в его ядре. Второй — действие на Энцелад со стороны Сатурна приливных сил, вызывающих периодические деформации космического тела. Теоретические расчеты не могли однозначно отдать приоритет одной из версий.

В своей статье, опубликованной в журнале Nature, астроном Мэтт Хедман из Корнелльского университета изящно показал, что ледяные выбросы с Энцелада однозначно связаны именно с приливами. Хедман — признанный специалист по изучению Сатурна, его колец и спутников, он один из немногих ученых, которые планируют новые наблюдения и имеют приоритетный доступ к новейшим данным, присылаемым аппаратом Cassini.

В ходе эволюции из-за тех же приливных сил Энцелад, как и многие другие спутники в Солнечной системе, синхронизировал свое орбитальное вращение с вращением вокруг своей оси, навсегда повернувшись к Сатурну одним боком, подобно тому как это произошло когда-то с Луной. Однако приливы на этом не закончились.

Энцелад имеет слегка вытянутую орбиту и вращается вокруг Сатурна за 33 часа, то удаляясь от планеты, то приближаясь к ней, оказываясь то в большем, то в меньшем поле силы тяжести Сатурна.

Хедман с коллегами проанализировали 252 снимка Cassini, запечатлевших гейзеры Энцелада между 2005 и 2012 годом. И хотя разрешение камер не позволило разглядеть отдельные фонтаны, по яркости гейзеров астрономы смогли оценить их интенсивность в каждый момент съемки. Наблюдать струи вещества помогают микрочастицы льда, эффективно рассеивающие солнечный свет в широком диапазоне углов.

«Наблюдения со спектрометра покрыли фазы между положениями Энцелада в перицентре (ближайшей к Сатурну точке) и апоцентре (максимально удаленной точке).

Струи оказались ярче вблизи апоцентра орбиты, это доказывает, что приливные силы играют важную роль и определяют активность Энцелада», — уверен Хедман.

Этот вывод не безоснователен: наблюдения показали, что яркость струй Энцелада при движении от апоцентра к перицентру падает на три порядка. Кроме того, ученые заметили, что в 2005 году средняя интенсивность выбросов была в два раза больше, чем четыре года спустя. Полученные данные вполне соответствуют геофизическим расчетам, которые говорят о том, что трещины в ледяной поверхности тела должны испытывать максимальное напряжение и, вероятно, расширяться именно в момент максимального удаления тела от планеты, вокруг которой оно вращается.