Северное и южное полушария Энцелада на фотографиях зонда «Кассини». В районе южного полюса видны характерные полосы.
Энцелад, небольшой спутник Сатурна, похоже, способен удивлять даже без новых гейзеров. Ученые предложили объяснение происхождения его знаменитых «тигровых полос» — четырех почти параллельных трещин у южного полюса. Согласно новой работе, ключ к разгадке может находиться не во льду, а глубоко под ним — в подвижном океане. Исследование опубликовано в журнале AGU Advances.
Лед тронулся, океан подыграл
Каждая из четырех трещин Энцелада имеет примерно 130 км в длину, около 2 км в ширину и достигает глубины порядка 500 м. Через них материалы из подповерхностного океана выбрасываются прямо в космос. Именно эти разломы стали источником знаменитых водяных выбросов спутника.
Раньше ученые в основном искали причину их появления в самой ледяной оболочке: рассматривали тектонические разломы и последствия охлаждения. Новая модель предлагает другую картину.
Энцелад движется вокруг Сатурна по неидеально круговой орбите. Из-за этого его ледяная оболочка совершает небольшие колебательные движения относительно расположенного под ней океана. Исследователи предположили, что неровности на нижней стороне уже существующей трещины при таком движении способны раскачивать воду и возбуждать в океане особые волны.
Дальше начинается своеобразный космический «бильярд». Волны проходят через океан на десятки километров до его дна, отражаются и возвращаются вверх. Достигнув другого участка ледяной оболочки, они разбиваются о нее и передают энергию в виде тепла.
(а) Изображение южного полушария Энцелада. Бирюзовым цветом показаны наблюдаемые «тигровые полосы», на которые наложена идеализированная начальная полоса ярко-синего цвета. Красная стрелка показывает движение ледяного панциря вокруг оси вращения. (b) Зональное сечение подповерхностного океана с ледяным панцирем, покрывающим жидкую внутреннюю часть. Линии обозначают луч гравитационно-инерционной волны, возбуждаемой колебаниями рельефа. Когда первый луч (сплошная линия) попадает на нижнюю сторону ледяного панциря, он рассеивает энергию, которая вызывает таяние, образуя соседние трещины, которые, в свою очередь, возбуждают следующие лучи (пунктирная линия). (c) В нестратифицированном океане волны следуют плоскостям, перпендикулярным исходной тигровой полосе, сохраняя при этом одинаковый угол с осью вращения.Этого, согласно расчетам и компьютерным моделям, может хватить для локального плавления льда снизу. Постепенно такой процесс способен сформировать новые параллельные разломы.
И здесь появляется особенно любопытная деталь: рассчитанное расстояние между возникающими трещинами составляет около 35 км. Примерно такое же расстояние наблюдается между существующими «тигровыми полосами» Энцелада. То есть загадочный рисунок на поверхности спутника может оказаться своеобразным отпечатком движения океана.
Энцелад оказался еще интереснее
Если предложенный механизм подтвердится, по «полоскам» можно будет узнать больше и о самом океане. В частности, модель способна рассчитать ограничения его глубины и того, как меняется плотность воды с глубиной. Еще исследователи предполагают, что описанный процесс может усиливать вертикальное перемешивание воды.
Пока это именно научная гипотеза, а не окончательная разгадка. Авторы считают необходимыми дополнительные компьютерные расчеты и космическую миссию к Энцеладу, которая сможет проверить предложенный механизм на месте.
Концепт миссии на ЭнцеладТема особенно интересна потому, что Энцелад уже давно считается одним из ключевых объектов для изучения подледных океанов. На Hi-Tech Mail ранее подробно разбирали, как приливные силы Сатурна способны менять ледяные оболочки небольших спутников.
Источник новости: hi-tech.mail.ru
