Ученые раскрыли причину возникновения таинственных «тигровых полос» на Энцеладе

Ученые раскрыли причину возникновения таинственных «тигровых полос» на Энцеладе

Луна Сатурна — Энцелад очаровывает ученых с тех пор, как миссия Voyager 2 прошла через систему в 1981 году.

С момента прибытия зонда Кассини в 2004 году, обнаружившего четыре параллельные трещины вокруг южного полюса, ученые не могли понять причину их возникновения.

Эти особенности рельефа были названы «тигровыми полосами» из-за их внешнего вида и того, как они выделяются на фоне остальной поверхности.

С момента их открытия ученые пытались ответить, что это такое и что их создало в первую очередь. К счастью, новое исследование, проведенное Научным институтом Карнеги, выявило физику, управляющую этими трещинами.

Выявлена связь с деятельностью шлейфа Луны, почему они появляются вокруг южного полюса Энцелада, и почему другие тела не имеют сходных черт.

Исследование, которое недавно появилось в журнале Nature Astronomy, было проведено Дагом Хемингуэем — научным сотрудником Карнеги из Департамента земного магнетизма Института.

К нему присоединились ученые-планетологи Максвелл Рудольф из Калифорнийского университета Дэвис и Майкл Манга из Калифорнийского университета в Беркли.

Особый интерес вызвала причина, по которой эти полосы присутствуют только на южном полюсе луны и почему они расположены так равномерно. Как объяснил Хемингуэй:

«Впервые увиденные миссией Кассини на Сатурне, эти полосы не похожи ни на что другое, известное в нашей Солнечной системе. Они параллельны и равномерно отдалены, около 130 километров в длину и 35 километров друг от друга. Что делает их особенно интересными, так это то, что они постоянно извергают водяной лед. Никакие другие ледяные планеты или луны не имеют ничего подобного им».

Луны Сатурна и их соответствующие орбиты относительно друг друга. (NASA / JPL)

Ответ на первый вопрос оказался довольно интересным. Модели показали, что трещины могли образоваться на любом полюсе, просто они сначала образовались на южном полюсе.

Возможное строение Энцелада, основанное на исследовании гравитации. (NASA/JPL-Caltech)

С другой стороны, причина их существования связана с взаимодействием Энцелада с Сатурном и эксцентриситетом его орбиты.

Энцеладу требуется чуть больше суток (точнее, 1,37), чтобы завершить одну орбиту Сатурна.

Из-за орбитального резонанса со средним движением 2: 1, спутник испытывает некоторый эксцентриситет на своей орбите (0,0047), простираясь от 236 918 км в своей ближайшей (периапсис) до 239 156 км в самой дальней (апоапсис) точках.

Этот эксцентриситет заставляет Энцелад растягиваться и изгибаться, что приводит к внутреннему нагреву и геотермальной активности. Этот процесс позволяет Энцеладу поддерживать внутренний океан на границе его ядра и мантии.

Именно на полюсах наибольшее влияние этой деформации, вызванной гравитацией, ощущается больше всего, что приводит к тому, что ледяной покров здесь становится более тонким и образуются трещины.

(NASA-GSFC/SVS, NASA/JPL-Caltech/Southwest Research Institute)

Этот процесс также приводит к периодам охлаждения, в течение которых часть подземного океана Энцелада замерзает. Это оттаивание и замерзание приводят к тому, что ледяной покров будет утолщаться и утончаться снизу, вызывая изменения давления, которые приводят к трещинам.

Поскольку ледяной покров на полюсах тоньше, он наиболее подвержен растрескиванию, что создало «полосы тигра».

В последующие десятилетия можно надеяться, что еще одна миссия может быть отправлена ​​в систему Сатурна, чтобы исследовать Энцелад более тщательно. Уже данные, полученные Кассини, подтвердили, что гейзеры, извергающиеся из его трещин, содержат органические молекулы.

Будущие миссии попытаются определить, существует ли внеземная жизнь под ледяной поверхностью Луны.

logo