Откуда взялись гейзеры на Энцеладе?

Запущенный в 1997 году космический зонт «Кассини» был совместным проектом NASA, ESA и ASI. Спустя семь лет он прилетел к Сатурну. В 2005 году космический аппарат приблизился к Энцеладу - одному из спутников газового гиганта. «Кассини» заметил, что сквозь щели в ледяной коре из недр ледяного спутника вырываются гейзеры горячей воды. Они указали на присутствие большого количества жидкой воды под ледяной корой Энцелада. Однако ученые из Дартмутского колледжа на заседании Американского геофизического союза предположили, что вода может поступать не из подповерхностного океана, а из карманов или трещин в ледяной коре луны.

Подземный океан делает Энцелад одним из лучших мест для поиска жизни в Солнечной системе. Концепции будущих миссий на Энцеладе основаны на предположении, что отбор проб материала, выброшенного из гейзеров, будет легким и позволит напрямую проверять состав океана подо льдом без сверления или плавления льда. Но новое моделирование предполагает, что вода, которую обнаружил «Кассини», могла происходить с поверхности луны, а не из недр океана. Это не меняет того факта, что сбор и тестирование образцов для возможных будущих миссий должно быть легким, но, как заметил Джейкоб Баффо из Дартмутского колледжа, «это может быть не такая же химия, как в океане».

Зонд «Кассини»

Когда зонд опубликовал собранные данные на Землю в 2005 году, ученые задались вопросом, не исходит ли поток, извергаемый гейзерами, с ледяной поверхности Энцелада, где трение от землетрясений может растопить лед и позволить ему уйти в виде водяного пара в космос. Однако более поздние данные, собранные «Кассини», убедили большинство ученых в том, что гейзеры возникли из трещин в ледяной коре спутника, которые простираются до соленого подповерхностного океана.

Колин Мейер из Дартмутского колледжа признал на заседании Американского геофизического союза, что одним из наиболее убедительных доказательств существования подповерхностного океана на Энцеладе является то, что шлейфы содержат соли. Первые концепции, объясняющие присутствие воды трением, вызванным землетрясениями, не могли справиться с наличием соли. Они предположили, что любые расплавленные ледяные соли останутся на поверхности, когда вода уйдет в космос, как слой соли на коже, оставленный потом во время интенсивных упражнений.

Но Мейер, чьи научные интересы вращаются вокруг физики морского льда Земли, понял, что тающие водоемы в ледяной корке могут концентрировать соли и другие соединения. Он и его команда использовали компьютерное моделирование, разработанное для изучения морского льда на Земле для наблюдаемых ледовых условий на Энцеладе. Команда обнаружила, что различные процессы на Энцеладе могут легко образовывать карманы водянистой массы в ледяной корке и выбрасывать их содержимое в космос вместе с солями и всем остальным, что они содержат.

А как насчет подповерхностного океана?

«Это не значит, что у Энцелада нет океана, почти наверняка он есть», - говорит Мейер. Однако результаты моделирования могут быть чрезвычайно важны, особенно для предлагаемых миссий по поиску жизни на Энцеладе.

Если обнаруженные шлейфы вещества исходят не из океана, это действительно изменит нашу точку зрения на то, что они говорят нам о внутренней части Энцелада. «И это большое дело», - говорит Эмили Мартин из Смитсоновского национального музея авиации и космонавтики в Вашингтоне, которая не принимала участия в работе.

Присутствие струй водяного пара, идущего прямо из океана, потребовало бы раскалывания всей лунной коры. Однако, как отмечают ученые из Дартмутского колледжа, ежедневных нагрузок недостаточно для образования таких трещин в ледяной корке.

Энцелад

Энцелад - относительно небольшой спутник Сатурна. Его диаметр составляет 504 километра. Это шестой по величине естественный спутник Сатурна. Он был открыт в 1789 году немецким астрономом Уильямом Гершелем. Это очень интересный объект. Он полностью покрыт льдом, а это означает, что Энцелад имеет самое высокое альбедо (отражательную способность) во всей Солнечной системе.

Полученные на данный момент результаты также предполагают, что под его ледяной корой находится огромный соленый океан, который покрывает всю луну, а его глубина может достигать 60 километров. Источником тепла, удерживающим воду в жидком состоянии, может быть приливный нагрев, вызванный гравитацией Сатурна, изменяющего форму небесного тела. Измерения «Кассини» также показали, что шлейфы, по-видимому, были результатом гидротермальной активности на дне океана. Это, конечно, подогревало воображение и привело к спорам о том, может ли океан на луне обладать условиями, способствующими возникновению жизни.

В гейзерах материи, выброшенной с Энцелада, ученые обнаружили, среди прочего, азот и кислород, которые играют ключевую роль в производстве сложных молекул аминокислот, которые служат строительными блоками белков. Без белков жизнь на Земле в том виде, в котором мы ее знаем, не могла бы существовать. Ученые также обнаружили в них водород, углекислый газ и метан.

Источник