Исследователи объяснили, как Энцелад выбрасывает частицы из своего океана
Несмотря на свои относительно небольшие размеры, Энцелад — шестой по величине из 83 спутников Сатурна — считается астрономами одним из наиболее интересных тел в нашей Солнечной системе.
Он известен тем, что распыляет крошечные частицы ледяного кремнезема. Их так много, что эти частицы являются важным компонентом второго кольца Сатурна.
Энцелад характеризуется как «океанический мир». Его океан защищен толстым слоем льда. Однако лед не захватывает океан полностью: некоторые материалы из водных просторов высвобождаются вблизи более теплого южного полюса Энцелада из больших трещин во льду, известных как «тигровые полосы».
Частицы кремнезема, которые выбрасывает Энцелад, начинают свое путешествие на морском дне, далеко под поверхностью луны — и на сегодняшний день ученые не знают, как это происходит и сколько времени занимает этот процесс.
Новое исследование, проведенное учеными Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, предлагает некоторые ответы. Исследование показывает, что приливное нагревание в скалистом ядре Энцелада создает течения, которые переносят кремнезем. Он, вероятно, выделяется глубоководными гидротермальными источниками в течение нескольких месяцев.
Исследование было опубликовано в журнале Communications Earth & Environment.
Группа ученых проанализировала данные об орбите Энцелада, океане и геологии, собранные космическим аппаратом НАСА «Кассини». Ученые построили теоретическую модель, которая могла бы объяснить перенос кремнезема через океан.
Активная геология Энцелада подпитывается приливными силами, когда он вращается вокруг Сатурна — луна притягивается и сдавливается гравитацией. Эта деформация создает трение как в ледяной оболочке луны, так и в ее ядре. Новая модель продемонстрировала, что трение нагревает дно океана достаточно, чтобы создать течение, которое переносит частицы кремнезема к поверхности.
«Кассини» обнаружил значительное количество газообразного водорода в шлейфах, которые вместе с кремнеземом представляют собой убедительные доказательства гидротермальной активности на дне океана. Теоретическая модель подтверждает эту гипотезу, демонстрируя правдоподобные временные рамки процесса и убедительный механизм, который мог бы объяснить, почему шлейфы содержат кремнезем. Модель также помогла бы объяснить, почему другие материалы транспортируются на поверхность вместе с частицами кремнезема.
«Наша модель обеспечивает дополнительную поддержку идее о том, что конвективная турбулентность в океане эффективно переносит жизненно важные питательные вещества с морского дна на ледяной панцирь», — сказала второй автор Эмили Хокинс, доцент физики в Университете Лойолы Мэримаунт.