Под южным полюсом Энцелада обнаружен аномальный источник тепла

За последнее десятилетие международная миссия «Кассини» достаточно интенсивно изучала южный полюс ледяной луны Сатурна под названием Энцелад, что привело к потрясающим результатам — исследование трещин с повышенными показателями температур в этой области показало, что из них выбрасываются водяные потоки, указывающие на подледное море.

Новое исследование, основанное на микроволновых наблюдениях этого региона, показывает, что спутник Сатурна теплее, чем ожидалось, а источник тепла находится всего на несколько метров ниже ледяной поверхности. Это говорит о том, что тепло производится на широкой площади в полярной области и передается под корой, указывая на наличие там больших объемов воды в жидком виде на глубине всего в несколько километров.

В 2005 году наблюдения миссии NASA / ESA / ASI «Кассини» выявили шлейфы водяного пара и ледяное распыление в космос с южного полюса Энцелада, шестого по величине спутника Сатурна. Эти струи происходят из так называемых «тигровых полос» — четырех теплых трещин на ледяной поверхности луны. Соленый состав этих струй указывает на подземное море с жидкой водой, которое могло бы взаимодействовать со скалистым ядром Энцелада, подобно подводному океану, который, как считается, также существует и на луне Юпитера под названием Европа.

Многие из пролетов космического аппарата «Кассини» были посвящены пониманию структуры внутреннего пространства этого увлекательного космического тела и потенциальной пригодности его водоема для жизни. Последнее исследование, основанное на данных, собранных во время близкого пролета в 2011 году, указывает на то, что скрытое море Энцелада может быть ближе к поверхности, чем считалось ранее.

«Эти наблюдения дают уникальное представление о том, что происходит под поверхностью. Они показывают, что первые несколько метров под поверхностью исследуемого нами района несмотря на 50-60 градусов по Кельвину (-223.15 по Цельсию), намного теплее, чем мы ожидали и, возможно, до 20 Кельвин теплее в некоторых других местах», — сообщил Элис Ле Гал из лаборатории Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales во Франции.

«Это не может быть объяснено исключительно освещением Солнца и нагревом Сатурна, поэтому должен быть дополнительный источник тепла».

Обнаруженное тепло, по-видимому, находится под гораздо более холодным слоем инея, так как подобные аномалии не наблюдались в инфракрасных наблюдениях той же области, — приборы зондируют температуру поверхности, но не чувствительны к тому, что находится под ней.

Наблюдения, использованные Элис и ее сотрудниками охватывают узкую дугообразную полосу южной полярной области длиной около 500 км и шириной 25 км, которая расположена всего в 30-50 км к северу от переломов тигровых полос. Из-за эксплуатационных ограничений пролета 2011 года было невозможно получить микроволновые наблюдения самих активных трещин. Однако ученым удалось заметить, что термически аномальные ландшафты Энцелада выходят далеко за пределы тигровых полос.

«Термическая аномалия, которую мы наблюдаем с помощью микроволновых волн, особенно выражена в трех трещинах, но в данный момент они не являются источником струй», — сообщила Элис.

Эти, казалось бы, бездействующие трещины, лежащие над теплым подземным морем, указывают на динамичный характер геологии Энцелада и на историческое прошло спутника: по всей видимости было несколько активных геологических всплесков на разных участках поверхности в прошлом.

Даже если наблюдения охватывают только небольшой участок южных полярных ландшафтов, вполне вероятно, что весь регион будет теплым внизу, а океан Энцелада может находиться всего лишь в 2 км под ледяной поверхностью. Этот вывод хорошо согласуется с результатами недавнего исследования под руководством Ондрея Кадека, опубликованного в 2016 году, в котором дана оценка толщины коры на Энцеладе. Согласно этой гипотезе, при средней толщине 18-22 км ледяная оболочка, по-видимому, уменьшается до менее 5 км на южном полюсе.

В результате, Элис и ее команда пришли к выводу, что источник подземного тепла связан с приливным циклом Энцелада по эксцентричной орбите вокруг Сатурна. Это вызывает сжатие и деформацию напряжений коры, что приводит к образованию разломов и трещин и нагреванию подповерхностных слоев. В этом сценарии более тонкая ледяная кора в районе южного полюса подвержена большей приливной деформации, которая, в свою очередь, выделяет больше тепла и способствует поддержанию подземной воды в жидкой форме.

«Это открытие открывает новые перспективы для изучения появления обитаемых условий на ледяных лунах планет газового гиганта», — сообщил Николя Альтобелли, научный сотрудник ESA, участник проекта «Кассини».

«Если подземное море Энцелада действительно настолько близко к поверхности, как это показывает исследование, то будущая миссия на этот спутник, несущая радиолокационный зондирующий инструмент, способна проникнуть сквозь лед и без труда обнаружит его».