В подледном океане Энцелада могут существовать глобальные течения

Ученые предсказали наличие и движение океанских течений в обширном подповерхностном океане сатурнианской луны Энцелад. Спутник, покрытый ледяной оболочкой толщиной 20 км, является одной из самых многообещающих перспектив в продолжающихся поисках внеземной жизни.

В ходе своей 13-летней миссии космический аппарат НАСА «Кассини», ныне не существующий, получил задание исследовать секреты системы Сатурна. В это время крошечная ледяная луна Энцелад привлекла внимание научного сообщества.

Зонд наблюдал за тем, как шлейфы вещества вырвались наружу из обширных разрывов, известных как «Тигровые полосы», которые отмечают южную полярную область Энцелада. Этот материал был извлечен из глобального подповерхностного океана, который, как полагают, скрывается под ледяной оболочкой спутника. И это холодное царство считается многими планетологами одним из лучших мест в нашей Солнечной системе, где можно охотиться за внеземной жизнью.

Однако это водное тело имеет мало общего с разнообразными питательными океанами, встречающимися на Земле. Под толстым ледяным щитом океан Энцелада считается чрезвычайно глубоким по сравнению с относительно мелкими водами нашего родного мира. Он может простираться более чем на 30 км от нижней стороны ледяной коры до вершины твердого ядра.

Его динамика нагрева также радикально отличается. Скрытый океан Энцелада не получает тепла от Солнечных лучей, как это происходит на Земле. Вместо этого океан вблизи нижней стороны ледяной оболочки охлаждается, в то время как вода в самом глубоком слое океана нагревается теплом от ядра спутника.

Энцелад также считается относительно однородным – или глобально однородным по своей природе – за исключением ограниченного смешения воды,вызванного перепадами температур вблизи ядра. Недавно опубликованное исследование бросило вызов этой точке зрения и пролило свет на то, как течения могут существовать в чужеродном океане Энцелада и как эти течения могут повлиять на перспективы существования жизни.

Ученые из Калифорнийского технологического института, стоявшие за исследованием, опирались на измерения, сделанные космическим аппаратом «Кассини», и на исследования, связанные с тем, как взаимодействие между жидкой водой и льдом может привести к перемешиванию океана.

Когда океанская вода замерзает, она высвобождает свою соль, которая делает окружающую воду тяжелее и заставляет ее опускаться. Этот процесс обращен вспять в регионах, где лед активно тает. Команда ученых взяла эту логику и применила ее к водам Энцелада, используя компьютерное моделирование, основанное на данных Кассини. Эти данные включали сведения о том, как ледяная оболочка изменяется по толщине, причем оболочка тоньше на полюсах и толще на экваторе.

Эти изменения указывают на то, что оболочка тает в полярных областях, в то время как оболочка на экваторе укрепляется замерзающей водой. Согласно моделям исследователей, это могло бы создать управляемую солью циркуляцию воды, движущейся от полюса к экватору.

Добавление такого движения воды в дополнение к смешению, вызванному нагревом ядра, предложенному в предыдущих исследованиях, рисует более сложный взгляд на динамику, происходящую в океанах Энцелада.

Кроме того, циркулирующий ток вод от полюса к экватору может влиять на глобальное распределение тепла и питательных веществ, что, в свою очередь, может помочь астробиологам сузить круг областей подповерхностного океана, пригодных для существования жизни.

Статья была опубликована в журнале Nature.