Европейское космическое агентство: поверхность Энцелада прогревается изнутри

Фрагмент снимка поверхности Энцелада

За прошедшие несколько десятилетий, в течение которых ученые изучали Солнечную систему, удалось выяснить, что условия на многих планетах и спутниках благоприятнее для живых организмов, чем считалось ранее. В частности, на Марсе, Европе, Энцеладе и ряде других планет и планетоидов обнаружена жидкая вода и водяной лед. Зонд «Кассини» неоднократно пролетал мимо Энцелада, спутника Сатурна. Оказалось, что здесь регулярно происходят извержения криовулканов, когда жидкая вода, пар и водяной лед, прорываясь через толстую ледяную кору, вылетает под давлением на большую высоту.

На Энцеладе, как считают астрономы из НАСА и ЕКА, высока вероятность существования теплого подледного океана. Одно из подтверждений — как раз криовулканы, извержение которых в свое время снял ^[1] даже «Вояджер». Сейчас специалисты ЕКА выяснили ^[2] еще один важный момент. Оказывается, ледяная кора Энцелада прогревается изнутри, и уже в нескольких метрах от поверхности на несколько градусов теплее, чем было принято считать. Пока что ученые доказали нагревание коры Энцелада на Южном Полюсе.

Впервые астрономы получили доказательство существования криовулканов на Энцеладе в 2005 году, когда Кассини передал снимки спутника Сатурна на Землю. Фонтаны водяного пара и льда били из трещин в ледяном панцире спутника Сатурна регулярно.

В 2005 году Кассини получил изображения Энцелада высокого разрешения. После анализа снимков стало ясно, что ледяная кора испещрена трещинами и кратерами. Это изображение получено в результате объединения 21 фотографии Энцелада. Цвета не соответствуют действительности

Кассини неоднократно пролетал мимо Энцелада, в результате чего специалисты смогли собрать большое количество данных об этом объекте, включая фотографии и результаты измерений научных инструментов зонда. После детального изучения снимков с криовулканами стало ясно, что под поверхностью спутника Сатурна, скорее всего, находится теплый океан жидкой воды.

Косвенным доказательством этого посчитали и колебания планетоида на орбите. Оказалось, что амплитуда этих колебаний больше, чем если бы Энцелад был полностью твердым.

Количество данных, присланных Кассини, огромно, их до сих пор изучают и анализируют. В конце прошлого и начале этого года астрономы из ЕКА занялись анализом данных, полученных в ходе изучения Энцелада при помощи микроволнового излучения. «Отпечаток» спутника Сатурна в микроволновом диапазоне был получено еще в 2011 году, когда Кассини пролетал над южным полюсом Энцелада. «В ходе этого сближения мы получили первые, и, к сожалению, последние данные о Южном полюсе Энцелада, полученные при помощи микроволн», — говорит Элис Ле Галл (Alice Le Gall), участница миссии Кассини из Университета Версаль-Сен-Кантен-ан-Ивелин. Для работы в микроволновом диапазоне на Кассини установлен инструмент RADAR ^[3].

«Наблюдения такого типа позволили понять, что происходит под поверхностью. Результаты изучения полученной информации показывают, что первые несколько метров подповерхностного льда гораздо теплее, чем мы могли ожидать», — говорит Ле Галл. — «Эти данные не могут объясняться лишь излучением Солнца или нагревом со стороны Сатурна, должен быть дополнительный источник тепла».

Возможно, источник тепла — геологическая активность Энцелада. Только не ледовой коры, а уже мантии и истинной коры. Ученые уже знают, что в прошлом Энцелада случались масштабные геологические события. Скорее всего, скрытая активность такого типа идет и сейчас.

Несмотря на то, что получены данные лишь о небольшом участке поверхности Южного полюса, есть основания полагать, что снизу прогревается весь полюс. Скорее всего, считают специалисты, океан плещется подо льдом мощностью в 2 километра. Эти предположения вполне соответствуют результатам еще одного исследования, посвященного выяснению толщины ледовой коры на Энцеладе. По мнению ^[4] Одрея Кадека (Ondrej Cadek), опубликовавшего научную работу по Энцеладу в прошлом году, толщина льда на спутнике Сатурна составляет около 18-22 км. Но на Южном полюсе мощность льда снижается до показателя меньше 5 км.

По мнению коллег Кадека, нагревание Энцелада осуществляется подледным источником/источниками тепла, активность которых связана с приливными циклами планетоида. Вероятно, приливы и отливы, спровоцированные изменением гравитационного воздействия Сатурна при движении Энцелада по орбите, приводят к деформации коры планетоида.

Соответственно, если кора спутника Сатурна тоньше, чем считалось, а температура подо льдом — выше, то это еще больше повышает шансы на существование там жизни. «Эти результаты открывают новые перспективы в изучении экстремальных условий существования жизни на ледяных лунах газовых гигантов», — говорит Николас Альтобелли, специалист ЕКА. — «Если подледное море Энцелада действительно находится так близко к поверхности, как показывают результаты изучения, то в будущем можно будет планировать миссию по запуску подледного зонда, который сможет найти это море».

Концепт такого зонда разрабатывается НАСА в рамках программы NASA Innovative Advanced Concepts Program ^[5] (NIAC). Правда, наиболее перспективным сейчас принято считать изучение Европы, спутника Юпитера. Но, возможно, после того, как ученые получили новые данные об Энцеладе, приоритеты сместятся.

Вот так может выглядеть процесс проникновения зонда под лед Европы или Энцелада (изображение: NASA/JPL-Caltech)

Один из возможных путей проникновения зонда под многокилометровую толщу льда — поиск жерла криовулкана с последующим спуском ^[6] через это отверстие к жидкой воде. Первой действует Icy-Moon Cryovolcano Explorer ^[7] (ICE), роботизированная станция, которая выпускает на прогулку по жерлу криовулкана особый зонд. Этот зонд, спускаясь по стенке жерла, добирается до воды, где сбрасывает еще один аппарат, на этот раз — подводный. И уже субмарина начинает исследовать подледный океан, отправляя информацию о своих находках на первый зонд, а тот передает информацию на станцию. Станция отправляет собранные данные на Землю.

Автор: marks

Источник ^[8]