ТАСС, 9 декабря. Знаменитые гейзеры на южном полюсе Энцелада, одного из спутников Сатурна, стали похожими на темные полосы на тигровой шкуре благодаря уникальному механизму их формирования. Он связан с накоплением льда на краях трещин в ледовом щите небесного тела. Статью об этом опубликовал научный журнал Nature Astronomy.
"Эти гейзеры раскрыли состав подледного океана Энцелада, и поэтому нам было крайне важно понять, что породило и поддерживает "тигровые полосы". Наша компьютерная модель ледовой оболочки Энцелада указывает на уникальную цепочку событий, благодаря чему возникли условия, при которых эти полосы могут существовать", - прокомментировал результаты исследования один из его авторов, планетолог из Института Карнеги в Вашингтоне Даг Хемингуэй.
Энцелад стал объектом пристального внимания ученых в 2005 году, когда американский зонд "Кассини", который прибыл в систему Сатурна за год до этого, нашел на его поверхности гейзеры.
Как показали наблюдения, эти гигантские струи из частиц водяного льда и пара выбрасываются в космическое пространство из четырех параллельных трещин вблизи южного полюса - так называемых "тигровых полос". Это заставило ученых задуматься, откуда берутся эти выбросы.
Ответ на эту загадку планетологи получили через десять лет после того, как открыли эти выбросы, в марте 2015 года. Замеры с "Кассини" показали, что в недрах Энцелада есть глобальный океан из жидкой и горячей воды. Об этом ученым рассказали частицы песка, которые попали в безвоздушное пространство космоса вместе с извержениями гейзеров.
Как отмечает Хемингуэй, сам механизм появления гейзеров Энцелада не вызывает споров среди исследователей. Они предполагают, что эти выбросы появляются благодаря приливным силам, которые возникают в результате гравитационных взаимодействий между Сатурном и его спутниками. Они постоянно растягивают и сжимают каменное ядро Энцелада и разогревают воды его океана.
Кромка внеземной проруби
Однако существование приливных сил не дает ответа на два других важных вопроса - почему гейзеры есть только на южном полюсе Энцелада и почему выбрасывающие их трещины расположены на почти идеально ровном расстоянии друг от друга. Хемингуэй и его коллеги попытались ответить на них с помощью компьютерной модели ледяной "брони" Энцелада.
Эти расчеты показали, что положение полос было во многом случайным. Они могли возникнуть как на северном, так и на южном полюсе Энцелада, так как и в той, и в другой точке толщина ледовой корки планеты должна была быть минимальной из-за характерных особенностей приливных сил. По воле случая или по пока неизвестным причинам они появились на южном полюсе планеты.
Как отмечают специалисты, первый гейзер возник на полюсе Энцелада из-за того, что в прошлом его недра и поверхность не нагревались, а охлаждались. В результате ледовый покров спутника сжался, а затем лопнул в самой тонкой точке- там, где сейчас находятся так называемые рытвины Багдад, одна из центральных тигровых полос. В результате появилась трещина, которая достигла жидкого подледного океана.
Его сжатые воды устремились вверх, что привело к появлению первого выброса воды. Кроме того, давление в недрах Энцелада резко снизилось, а также запустилась своеобразная цепная реакция, в результате чего появились остальные полосы. Их существование, как показали расчеты Хемингуэя и его команды, связано с тем, что большая часть выбросов гейзеров Энцелада не улетучивается в космос, а оседает на кромках трещины.
В результате этого происходит нечто похожее на то, как обламывается кромка льда в проруби, если на него встанет человек. Возникает две новых трещины, параллельных предыдущей, где этот процесс еще раз повторяется, если они достигают поверхности подледного океана.
По словам ученых, процесс формирования трещин мог остановиться по двум причинам. С одной стороны, новые тигровые полосы постепенно снижают давление в подледном океане Энцелада, в результате чего гейзеры извергаются все реже. Это, в свою очередь, делает намного менее вероятным появление новых прорубей. С другой стороны, ледовая оболочка Энцелада по мере удаления от полюсов становится все толще, что также могло остановить цепную реакцию и оставить спутник Сатурна в том виде, в котором мы его сегодня наблюдаем, заключают авторы статьи.