Механизм образования гейзеров Энцелада: новое исследование
Механизм сдвигового нагрева для образования гейзеров может быть применим к Энцеладу и другим ледяным лунам и имеет значение для нашего понимания геофизических процессов и астробиологического потенциала ледяных спутников
Поиск жизни на других небесных телах всегда привлекал внимание ученых, и спутники планет, такие как Энцелад, представляют особый интерес. Энцелад, один из 146 спутников Сатурна, имеет диаметр около 500 км и покрыт высокоотражающей ледяной поверхностью.
В 2005 году космический аппарат «Кассини» обнаружил на его южном полюсе гейзеры, выбрасывающие лед и водяной пар на сотни километров в космос. Последующие исследования показали, что эти струи содержат минералы и органические соединения, необходимые для жизни, несмотря на экстремально низкие температуры поверхности, достигающие -201 °C.
Традиционно считается, что источником гейзеров является подповерхностный океан объемом около 20 миллионов км³, который извергается через трещины в ледяной коре.
Однако новое исследование, проведенное профессором Колином Мейером и его коллегами, предлагает альтернативное объяснение.
Ученые предполагают, что гейзеры могут образовываться благодаря сдвиговому нагреву, вызванному приливными силами Сатурна. Эти силы деформируют ледяную оболочку, создавая трение между слоями льда, что приводит к выделению тепла и частичному плавлению льда. Этот процесс может создавать резервуары жидкого рассола внутри ледяной оболочки, которые затем выбрасываются на поверхность через трещины, известные как «тигровые полосы».
Моделирование показало, что такой механизм может объяснять выброс около 300 кг льда и пара каждую секунду. При этом толщина ледяной оболочки над южным полюсом может быть всего 6 км, что делает таяние более вероятным. Если трещины достигают океана, это может способствовать обмену веществами между океаном и поверхностью, увеличивая потенциальную пригодность Энцелада для жизни.
Исследование не только углубляет понимание процессов на Энцеладе, но и помогает изучать другие ледяные спутники, такие как Европа, Титан и Тритон, где могут происходить схожие геофизические процессы. Таким образом, работа открывает новые перспективы для поиска жизни за пределами Земли.