Под слоем льда Энцелады могут скрываться океанические течения, как на Земле

Фото: Miyem Supriyati/flickr

Согласно новому анализу слоя льда, покрывающего глобальные океаны спутника Сатурна, похоже, что там есть течения, очень похожие на земные. Если это так, то это означает, что океаны Энцелады не являются однородными, пишет Science Alert.

К сожалению, таинственный спутник не так-то легко раскрывает свои секреты. До начала 1980-х годов он оставался малоизученным, пока с ним не сблизились два межпланетных зонда "Вояджер".

В 1981 году "Вояджер-2" подошел к Энцеладу гораздо ближе чем когда-либо ранее, что позволило сделать более качественные фотографии. На изображениях зонда был обнаружен небольшой шар высоко отражающего льда, всего 500 км в поперечнике, покрытый кратерами и длинными трещинами с горными хребтами, что указывает на явную геологическую активность. 

В 2010 году, ученых ждал еще один сюрприз: зонд Сатурна "Кассини" обнаружил гейзеры жидкой воды, разбрызгивающейся из трещин в ледяной оболочке Энцелада — свидетельство того, что спутник скрывает жидкий соленый океан. 

Сочетание жидкой воды и трещин во льду помогло ученым понять, как Энцелад работает. Когда он совершает свою эллиптическую 1,37-дневную орбиту вокруг Сатурна, меняющиеся гравитационные силы притягивают и растягивают спутник. Это, в свою очередь, вызывает внутреннее нагревание и геотермальную активность, а также создает трещины в поверхностном льду.

Внутреннее нагревание сохраняет внутреннюю жидкость океана. Она разбрызгивается через трещины в виде гейзеров, которые падают на поверхность и снова замерзают. Кроме того, это внутреннее нагревание также генерирует вертикальные конвекционные потоки, аналогичные тем, которые наблюдаются на Земле, отправляя более теплую воду вверх, где она остывает, прежде чем снова опуститься вниз. 

Тем не менее, так как Энцелад очень сильно отличается от Земли, ученым пока неясно, могут ли его океаны быть похожи на земные и в других отношениях.

Глубина земных океанов в среднем составляет 3,7 км, в то время как энцеладовских — не менее 30 км, которые еще и на 20 км покрыты льдом. И хоть ученые не могут увидеть, что в этих океанах происходит, они могут найти некоторые подсказки во льду. 

Лед на полюсах значительно тоньше, чем на экваторе, причем намного тоньше на южном полюсе, где извергаются гейзеры. Это, по мнению группы исследователей во главе с геофизиком Аной Лобо из Калифорнийского технологического института, предполагает, что внизу океана происходит нечто более сложное, чем просто вертикальная конвекция. 

Более тонкий лед связан с более сильным таянием, а более толстый — с большим замерзанием. Это означает, что там, где лед толще, океан более соленый, поскольку замерзает только жидкость, а большая часть солей выбрасывается обратно в воду. Это делает жидкость подо льдом более плотной, поэтому она опускается на дно океана. 

В регионах таяния происходит обратное. Вода более пресная и менее плотная, поэтому остается наверху. На Земле, это приводит к своего рода "ленточному конвейеру". 

Вода замерзает на полюсах, более плотная и соленая опускается на дно и течет по направлению к экватору, в то время как более теплые воды от экватора текут к полюсам, где они замерзают, что приводит к опусканию более плотной холодной соленой воды и так далее. 

Команда ученых разработала компьютерную модель Энцелада, частично основанную на понимании этих течений "ленточного конвейера", и обнаружила, что подобный поток может воспроизводить наблюдаемую толщину льда.

Однако пока неясно, есть ли жизнь на Энцеладе. Он находится очень далеко от Солнца, но из-за внутреннего геотермального нагревания может иметь "хемосинтетический пищевые сети", подобные тем, которые встречаются вокруг гидротермальных источников в глубоких темных земных океанах. 

Если в океанах Энцелада прячется жизнь, выводы команды могут помочь выяснить, где ее найти. Взятая "Кассини" вода из гейзеров, показала, что воды Энцелада соленые. 

Если команда права, уровень соли в этих гейзерах может быть на самом деле ниже, так как они выбрасываются из области таяния, а жидкость вокруг экватора наоборот соленее. 

Более углубленное знание уровней солености и распределения питательных веществ может помочь выделить районы Энцелада, которые, являются наиболее пригодными для жизни в том виде, в котором мы его знаем. 

К сожалению, у человечества пока нет в планах специальных миссий на Энцелад. Однако миссия Dragonfly на спутник Сатурна Титан, Europa Clipper, посланный для изучения ледяного и (возможно) извергающего гейзеры, спутника Юпитера, Европы, и JUpiter ICy Moon Explorer (JUICE) могут пролить больше света на глобальную циркуляцию океана на этом странном мире.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист AOinform