Анализ данных космического зонда НАСА «Вояджер» вместе с новым компьютерным моделированием привёл ученых НАСА к выводу, что четыре крупнейших спутника Урана, вероятно, содержат слой океана между ядрами и внешней ледяной коркой. Исследование подробно описывает эволюцию внутреннего состава и структуры всех пяти больших спутников (Ариэль, Умбриэль, Титания, Оберон и Миранда).
Всего вокруг Урана вращается не менее 27 спутников. Самым большим выступает Титания с диаметром 1580 км, а четвёрку крупнейших замыкает Ариэль с диаметром 1160 км.
Учёные предполагали, что Титания, учитывая размеры, скорее всего, будет сохранять внутреннее тепло, вызванное радиоактивным распадом. Другие спутники ранее считались слишком маленькими, чтобы удерживать тепло, необходимое для предотвращения замерзания внутреннего океана.
В Десятилетнем обзоре планетарной науки и астробиологии Национальной академии наук 2023 года приоритетное внимание уделялось изучению Урана. Опубликованная в Журнале геофизических исследований новая работа предполагает наличие океанов на его спутниках, говорит ведущий автор работы Джули Кастильо-Рогез из Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии.
По словам авторов работы, ранее планетологи находили доказательства наличия океанов в нескольких маловероятных местах, включая карликовые планеты Церера и Плутон, а также спутник Сатурна Мимас. В новой статье исследуется, почему вода может сохраняться на таких объектах.
В исследовании пересмотрели результаты облётов Урана «Вояджером-2» НАСА в 1980-х годах. Авторы построили компьютерные модели с дополнительными данными, полученными с помощью космических аппаратов НАСА «Галилео», «Кассини», «Рассвет» и «Новые горизонты», включая понимание химии и геологии спутника Сатурна Энцелада, Плутона и его спутника Харона и Цереры. Все эти ледяные тела имеют примерно тот же размер, что и спутники Урана.
Исследователи использовали это моделирование, чтобы оценить, насколько пористыми являются поверхности спутников Урана, и обнаружили, что они, вероятно, достаточно изолированы, чтобы удерживать внутреннее тепло, необходимое для сохранения океана. Кроме того, они выявили то, что может быть потенциальным источником тепла в скалистых мантиях лун, которые выделяют горячую жидкость и помогают океану поддерживать тёплую среду — сценарий, который особенно вероятен для Титании и Оберона, где океаны могут даже быть достаточно тёплыми, чтобы потенциально поддерживать обитаемость.
При этом данные телескопов подтверждают, что по крайней мере у одной из лун, Ариэля, есть материал, который относительно недавно стекал на её поверхность, возможно, из ледяных вулканов.
Фактически, Миранда, самая внутренняя и пятая по величине луна, также имеет особенности поверхности, которые позволяют предположить, что в какой-то момент она могла удерживать достаточно тепла. Недавнее тепловое моделирование показало, что Миранда вряд ли долгое время хранила воду.
Но внутреннее тепло — не единственный фактор, влияющий на подповерхностный океан лун. Ключевой вывод исследования предполагает, что хлориды, а также аммиак, вероятно, в изобилии содержатся в океанах крупнейших спутников ледяного гиганта. Давно известно, что аммиак действует как антифриз. Кроме того, моделирование предполагает, что соли, которые, вероятно, присутствуют в воде, будут ещё одним источником антифриза.
Изучение того, что находится под и на поверхности этих спутников, поможет учёным подобрать лучшие научные инструменты для их исследования. Например, определение возможного присутствия аммиака и хлоридов означает, что спектрометры, обнаруживающие соединения по их отражённому свету, должны будут использовать диапазон длин волн, охватывающий оба вида соединений.
Точно так же исследователи могут использовать эти знания для разработки инструментов, которые позволят исследовать глубокие внутренности спутников на наличие жидкости.
Ранее космический телескоп НАСА «Джеймс Уэбб» сделал новый детальный снимок Урана и его спутников. На фото запечатлены слабые пылевые кольца планеты. Фото сделано ближней инфракрасной камерой (NIRCam) с объединением двух фильтров на 1,4 и 3,0 микрона. На северном полюсе планеты заметна густая дымка — полярная шапка, уникальная для Урана. Вблизи границы полярной дымки видно яркое пятно и несколько более тусклых протяжённых пятен. Такие облака типичны для Урана и связаны с проходящими на планете штормами.
Источник новости: habr.com
