Сатурн наделил свой спутник Энцелад «тигровыми полосами»

При помощи математического моделирования ученые из Института Карнеги и Калифорнийских университетов в Дэвисе и Беркли  объяснили , как приливный нагрев спутника Сатурна Энцелада вызывает появление на нем «тигровых полос».

Энцелад © NASAЭнцелад © NASA

В 2005 году исследовавший его межпланетный зонд «Кассини-Гюйгенс» обнаружил близ южного полюса Энцелада особые формы рельефа из чередующихся борозд и кряжей, получившие название «тигровые полосы». Позднее каждая из таких полос получила собственное имя: Александрия, Багдад, Каир и Дамаск. Лед в них, по данным спектрального анализа, оказался более молодым и отличающимся по составу от остальной ледовой поверхности Энцелада. Также «Кассини-Гюйгенс» отметил выбросы гейзеров, бьющие из-подо льда. По данным масс-спектрометрии, более 90 % гейзеров составляет вода.

«Эти полосы не похожи ни на что в нашей Солнечной системе. Они параллельны и расположены равномерно, около 81 мили [130 км] в длину и в 22 милях [35 км] друг от друга, — рассказывает один из авторов нынешнего исследования Дуглас Хемингуэй (Douglas Hemingway) из Института Карнеги. — Что делает их особенно интересными — так это то, что они постоянно извергаются водяным льдом, даже сейчас, во время нашего разговора. Никакие другие ледяные планеты или луны не имеют ничего подобного».

Ученые решили выяснить, почему извержения криогейзеров происходят на южном полюсе, а не в каком-либо другом месте на Энцеладе, как эти извержения могут быть постоянными в течение длительных периодов времени и, наконец, почему они происходят из регулярно расположенных трещин. Для этого в компьютерных моделях они постарались учесть все действующие на Энцелад силы.

Важным фактором оказалась вытянутость орбиты Энцелада. Он то приближается к Сатурну, то снова отдаляется от него. Поэтому из-за действия гравитации планеты-гиганта поверхность спутника деформируется и испытывает разогрев. По словам ученых, именно этот процесс удерживает Энцелад от полного замерзания, позволяя существовать жидкому океану под поверхностным слоем льдов. «В периоды постепенного похолодания на Энцеладе часть подземного океана спутника замерзает. Так как при замерзании вода расширяется, ледяная кора утолщается снизу, а давление в нижележащем океане увеличивается, пока ледяная оболочка в конечном счете не расколется, создавая трещину. Из-за сравнительно тонкого слоя льда на полюсах они наиболее подвержены образованию трещин», — говорит Макс Рудольф (Max Rudolph) из Калифорнийского университета в Дэвисе.

По мнению ученых, вероятность образования «тигровых полос» есть на обоих полюсах спутника, просто на южном полюсе этот процесс начался раньше. А самой первой, по их расчетам, была полоса Багдад. Когда струи воды из подземного океана замерзли, масса снега и льда упала по краям трещины, увеличив давление на ледяной покров. Это вызвало новое напряжение в слое льда и привело к образованию последовательно трех параллельных трещин на примерно равном расстоянии. Трещины остаются открытыми и извергаются, также это связано с приливными эффектами гравитации Сатурна. Деформация спутника препятствует заживлению раны, многократно расширяя и сужая трещины и направляя сквозь них потоки воды. Если бы спутник был большего размера, его собственная гравитация была бы сильнее и препятствовала бы открытию дополнительных разломов. Именно поэтому «тигровые полосы» наблюдаются только на Энцеладе.

Выводы ученых были опубликованы в журнале Nature Astronomy  
Источник: polit.ru

Метки , . Закладка постоянная ссылка.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.