Енцелад стоїть окремо від інших небесних тіл як своїм зовнішнім виглядом, так і своєю поведінкою. Вона має найбілішу та найбільш відбиваючу поверхню, яку астрономи будь-коли спостерігали. І він відомий тим, що розпилює крихітні крижані частинки кремнезему — їх так багато, що частинки є важливим компонентом другого найдальшого кільця навколо Сатурна, його так званого E-кільця.
- Енцелад, шостий за розміром супутник Сатурна, відомий тим, що розпилює крихітні крижані частинки кремнезему — їх так багато, що ці частинки є ключовим компонентом другого зовнішнього кільця навколо Сатурна.
- Вчені не знають, як це відбувається і скільки часу займає процес.
- Дослідження, проведене вченими Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі, показує, що припливне нагрівання в ядрі Енцелада створює течії, які транспортують кремнезем, який, ймовірно, вивільняється глибоководними гідротермальними джерелами протягом усього кількох місяців.
Незважаючи на відносно невеликі розміри, Енцелад — шостий за величиною з 83 супутників Сатурна — астрономи вважають одним із найпривабливіших тіл у нашій Сонячній системі.
Енцелад характеризують як «світ-океан», небесне тіло зі значним об’ємом рідкої води. Але на відміну від океанів на Землі, які знаходяться на поверхні планети, океан Енцелада захищений під товстим шаром льоду. Однак лід не покриває океан повністю: деякі матеріали з водяного простору вивільняються поблизу теплішого південного полюса Енцелада з великих розломів у льоду, відомих як «тигрові смуги».
Частинки кремнезему, які викидає Енцелад, починають свою подорож на морському дні, далеко під поверхнею місяця — і на сьогоднішній день вчені не знають, як це відбувається або скільки часу займає процес.
Нове дослідження під керівництвом вчених UCLA пропонує деякі відповіді. Дослідження показує, що припливне нагрівання в скелястому ядрі Енцелада створює течії, які транспортують кремнезем, який, ймовірно, вивільняється глибоководними гідротермальними джерелами протягом лише кількох місяців.
Дослідження опубліковано в Communications Earth & Environment.
Ешлі Шенфельд, докторантка з планетології Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі, очолила групу, яка аналізувала дані про орбіту, океан і геологію Енцелада, зібрані космічним кораблем NASA Cassini. Вчені побудували теоретичну модель, яка могла б пояснити транспортування кремнезему через океан.
Активна геологія Енцелада підживлюється приливними силами, коли він обертається навколо Сатурна — на місяць впливає гравітація. Ця деформація створює тертя як в крижаній оболонці місяця, так і в його глибокому скелястому ядрі. Нова модель продемонструвала, що тертя нагріває дно океану достатньо, щоб створити течію, яка транспортує частинки кремнезему до поверхні.
«Наші дослідження показують, що ці потоки достатньо сильні, щоб забрати матеріали з морського дна та принести їх до крижаного панцира, який відокремлює океан від космічного вакууму», — сказав Шенфельд. «Розломи тигрової смуги, які прорізають крижаний панцир у цей підповерхневий океан, можуть діяти як прямі канали для захоплених матеріалів, які викидаються в космос. Енцелад дає нам безкоштовні зразки того, що приховано глибоко внизу».
Авторство: NASA/JPL-Caltech
Автоматичний зонд космічної місії Кассіні знайшов значну кількість газоподібного водню в шлейфах, які разом із кремнеземом є переконливими доказами гідротермальної активності на дні океану. Теоретична модель, розроблена командою під керівництвом Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі, підтверджує цю гіпотезу, демонструючи правдоподібні часові рамки процесу та переконливий механізм, який пояснював би, чому шлейфи містять кремнезем. Модель також допоможе пояснити, чому інші матеріали транспортуються на поверхню разом із частинками кремнезему.
«Енцелад дає нам безкоштовні зразки того, що приховано глибоко внизу».
«Наша модель додатково підтверджує ідею про те, що конвективна турбулентність в океані ефективно транспортує життєво важливі поживні речовини з морського дна до крижаної оболонки», — сказала другий автор Емілі Хокінс, випускниця Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі, яка зараз є доцентом фізики в Університеті Лойоли Мерімаунт.
На Землі подібні глибоководні гідротермальні джерела містять безліч дивовижних організмів, які ласують мінералами, які виділяють джерела.
Авторство: NASA/JPL-Caltech/Southwest Research Institute
У майбутньому космічний корабель зможе зібрати більше даних, щоб дати вченим можливість продовжити дослідження фізичних і хімічних властивостей потенційних гідротермальних систем джерела Енцелада. Щоб визначити, чи можуть ці вентиляційні отвори підтримувати життя, вченим потрібно буде перевірити шлейфи на хімічні сліди біологічної активності, відомі як біосигнатури; нове дослідження пропонує деякі вказівки, які повинні допомогти в пошуку цих біосигнатур.
Плани NASA на наступне десятиліття включають місії, які будуть пролітати повз Енцелад, обертатися та приземлятися для збору додаткової інформації. Команда під керівництвом Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі планує розробити додаткове моделювання, яке може допомогти сформувати плани для цих місій.
