Энцелад

Dec 30, 2023

Шедевр глубокого времени и мучительной гравитации, измученная поверхность спутника Сатурна Энцелада и его захватывающая продолжающаяся геологическая активность рассказывают историю древней и нынешней борьбы одного крошечного мира.

Обзор: На протяжении десятилетий ученые не знали, почему Энцелад был самым ярким миром в Солнечной системе и как он связан с кольцом E Сатурна. Кассини обнаружил, что как свежее покрытие на его поверхности, так и ледяной материал в кольце E происходят из жерл, связанных с глобальным подземным океаном с соленой водой, в котором могут находиться гидротермальные жерла.

До того, как Кассини прибыл в систему Сатурна, у исследователей планет были лишь намеки на то, что на Энцеладе может происходить что-то интересное. Снимки, сделанные космическим кораблем «Вояджер» в 1980-х годах, показали, что, хотя эта луна небольшая — всего около 310 миль (500 километров) в поперечнике — ее ледяная поверхность в некоторых местах удивительно гладкая и ярко-белая повсюду. Фактически, это самое отражающее тело в Солнечной системе.

Именно данные магнитометра на борту космического корабля «Кассини» побудили ученых поближе взглянуть на Энцелад с помощью целенаправленного пролета. Что-то — возможно, атмосфера — давило на магнитное поле Сатурна возле Энцелада. Это означало, что газы могли исходить с поверхности или изнутри Луны.

Кассини раскрыл драматическую правду: Энцелад — активная луна, скрывающая под своей корой глобальный океан жидкой соленой воды. Более того, струи ледяных частиц из этого океана, смешанные с смесью воды и простых органических химикатов, непрерывно выбрасываются в космос из этого очаровательного океанского мира. Материал вылетает со скоростью около 800 миль в час (400 метров в секунду) и образует шлейф, простирающийся на сотни миль в космос. Часть материала попадает обратно на Энцелад, а часть ускользает, образуя обширное кольцо E Сатурна.

Кольцо E в основном состоит из капель льда, но среди них есть и своеобразные наночастицы. Кассини обнаружил эти проходящие нанозерна кремнезема, которые могут образовываться только при взаимодействии жидкой воды и камня при температуре выше 90 градусов по Цельсию (около 200 градусов по Фаренгейту). Это указывает на наличие гидротермальных жерл глубоко под ледяной оболочкой Энцелада, мало чем отличающихся от гидротермальных жерл, которые усеивают дно океана здесь, на Земле.

«Открытия Энцелада изменили направление планетарной науки», — сказала Линда Спилкер, научный сотрудник проекта «Кассини» в Лаборатории реактивного движения НАСА. «Множественные открытия расширили наше понимание Энцелада, в том числе шлейф, исходящий из его южного полюса; углеводороды в шлейфе; глобальный соленый океан и гидротермальные жерла на морском дне. Все они указывают на возможность существования обитаемого океанического мира далеко за пределами Земли. обитаемая зона. Планетологи теперь могут рассматривать Энцелад как возможную среду обитания для жизни».

Эти открытия впервые начали обретать форму в 2005 году, когда камеры Кассини получили первые в истории подробные изображения южной полярной области Энцелада. На снимках была показана удивительно молодая и сложная местность, почти полностью свободная от ударных кратеров. Территория была усеяна ледяными валунами размером с дом и поверхностями, высеченными тектоническими узорами, уникальными для этого региона Луны. К своему изумлению, ученые обнаружили огромное облако водяного пара над этим районом и относительно теплые разломы в земной коре, которые поставляют облако водяного пара и частицы льда, распространяющиеся в космос. Глубокие трещины стали неофициально называть «тигровыми полосами». Более поздний анализ изображений предоставил убедительные доказательства того, что струи возникают вблизи самых горячих точек разломов тигровой полосы (также известных как «борозды»).

Во время близкого пролета в 2008 году инструменты Кассини непосредственно отобрали шлейф и обнаружили удивительную смесь летучих газов, водяного пара, углекислого газа и угарного газа, а также органических материалов. Плотность органических материалов оказалась примерно в 20 раз выше ожидаемой.

Со временем ученые определили, что растрескавшаяся местность, простирающаяся через активный южный полюс Энцелада, находится в постоянном движении, растягиваясь в одних местах и ​​изгибаясь в других, поскольку трещины сжимаются и притягиваются гравитационными силами. Вполне возможно, что Энцелад нагревается с помощью приливного механизма, подобного спутнику Юпитера Ио.