Гейзеры Энцелада: Океан отменяется? Новое исследование ставит под сомнение подледный океан Энцелада
Энцелад, ледяной спутник Сатурна, уже много лет будоражит умы ученых. В 2005 году, благодаря миссии «Кассини», мир узнал о существовании мощных гейзеров, бьющих из-под его замерзшей поверхности. Поначалу это открытие породило волну энтузиазма и надежд — возможно, под ледяной коркой скрывается обширный, потенциально обитаемый океан, и эти гейзеры — его дыхание. Новая работа исследователей из Дартмутского колледжа предлагает альтернативный взгляд на происхождение этих загадочных извержений, заставляя нас пересмотреть привычные представления об Энцеладе.
Вместо гипотезы о глубоко залегающем океане, связанном с поверхностью прямыми трещинами, ученые выдвигают идею о существовании «кашеобразной зоны» — области частично растаявшего льда и соленой воды, расположенной непосредственно под знаменитыми «тигровыми полосами» в районе южного полюса спутника. Эти «тигровые полосы» — своеобразные трещины, пронизывающие ледяную кору, и именно из них вырываются в космос впечатляющие шлейфы водяного пара.
Что не так с океаном?
Основная критика традиционной теории сводится к двум ключевым моментам:
- Пробить лед не так просто. Ледяная кора Энцелада, по оценкам, имеет значительную толщину. Создание трещины, проходящей сквозь всю эту толщу и достигающей подповерхностного океана, представляется крайне маловероятным событием с точки зрения геофизики.
- Даже если трещина есть, как вода поднимется? Предположим, что трещина все же пробила ледяную броню. В таком случае остается неясным механизм, обеспечивающий подъем воды из глубин океана на поверхность. Каковы силы, способные преодолеть сопротивление ледяной толщи и доставить жидкость в космос?
«Кашеобразная зона»: новый кандидат в источники гейзеров
Вместо прямого сообщения с океаном, ученые предлагают более локализованный источник воды — упомянутую выше «кашеобразную зону». Как она формируется? Ключевую роль здесь играет сдвиговый нагрев. В районе «тигровых полос» происходит интенсивное трение ледяных плит друг о друга, генерируя тепло. Соль, присутствующая в ледяной коре Энцелада, подобно зимним реагентам на земных дорогах, понижает температуру плавления льда. В результате, сочетание трения и соли создает область частично растаявшего льда и соленой воды — ту самую «кашеобразную зону». Именно она, по мнению ученых, и служит источником для гейзеров.
Доказательства в пользу «каши»?
Аргументы в пользу «кашеобразной зоны» не ограничиваются теоретическими рассуждениями. Исследователи обращают внимание на особенности рельефа в районе «тигровых полос» — так называемые двойные гребни. Аналогичные структуры наблюдаются на Земле, в частности, в Гренландии, где повторное замерзание воды в поверхностных трещинах приводит к формированию гребней по обе стороны разлома. Ученые предполагают, что двойные гребни на Энцеладе могут быть следствием тех же процессов: эпизодические извержения гейзеров сменяются периодами покоя, в течение которых вода в приповерхностной зоне замерзает, расширяясь и формируя характерные гребни.
Кроме того, химический состав гейзеров, в частности, высокое содержание водорода, может быть объяснено процессами, происходящими в «кашеобразной зоне». Водород может быть заключен в клатратах — своеобразных кристаллических структурах, образующихся внутри льда и способных удерживать газы. Частичное таяние клатратов приводит к высвобождению водорода, который, обладая высокой летучестью, легко покидает зону таяния, в то время как другие газы, такие как диоксид углерода и метан, остаются внутри.
Что дальше?
Новая теория о «кашеобразной зоне» — это важный шаг в понимании геологической активности Энцелада. Однако, остается немало вопросов без ответов. Каковы механизмы пополнения соленого льда и клатратов в «кашеобразной зоне»? Как поддерживается стабильный состав гейзеров на протяжении длительного времени? Дальнейшие исследования, включая компьютерное моделирование и, возможно, будущие миссии к Энцеладу, должны пролить свет на эти загадки.
И хотя гипотеза о «кашеобразной зоне» может показаться менее романтичной, чем представление о глобальном подповерхностном океане, она открывает новые перспективы в изучении Энцелада. Даже если гейзеры не являются прямым «дыханием» океана, существование кашеобразной зоны, насыщенной соленой водой и органическими соединениями, делает Энцелад еще более интересным объектом для поиска внеземной жизни. Возможно, жизнь на Энцеладе существует не в огромном океане, а в этих небольших, но динамичных, приповерхностных зонах таяния. Ответ на этот вопрос — дело будущего.
