Как на Энцеладе появились "тигровые полосы"

Новое исследование показывает физику, регулирующую трещины, через которые океаническая вода извергается из-под ледяной поверхности луны, создавая на ее южном полюсе необычные "тигровые полосы".

Исследование проведено под руководством Дуга Хемингуэя из Института наук Карнеги, рассказывают в этой организации.

"Впервые замеченные миссией Кассини на Сатурн, эти полосы не похожи ни на что в нашей Солнечной системе, - поясняет Хемингуэй. - Они параллельны и равномерно расположены, длиной около 130 километров и 35 км друг от друга. Что делает их особенно интересными, это то, что они постоянно извергаются водяным льдом, даже пока мы говорим. Ни одна другая ледяная планета или луна не имеет ничего подобного."

Работая с Максом Рудольфом из Калифорнийского университета, Дэвисом и Майклом Манга из Калифорнийского университета в Беркли, Хемингуэй использовал модели для исследования физических сил, действующих на Энцелад, которые позволяют тигровым полосам образоваться и остаться на месте. Их выводы опубликовал Nature Astronomy.

Команда была особенно заинтересована в понимании того, почему полосы присутствуют только на южном полюсе оуны, но также стремилась выяснить, почему трещины расположены так равномерно.

Ответ на первый вопрос - случайность, сродни подбрасыванию монеты. Исследователи обнаружили, что трещины, которые образуют тигровые полосы Энцелада, могли образоваться на любом полюсе, южный как раз случайно раскололся первым.

Энцелад испытывает внутренний нагрев из-за эксцентриситета своей орбиты. Иногда он немного ближе к Сатурну, а иногда чуть дальше, что приводит к тому, что луна немного деформируется - растягивается и расслабляется - в ответ на гравитацию планеты-гиганта. Именно этот процесс удерживает луну от полного замерзания.

Ключевым для образования трещин является тот факт, что на полюсах луны наблюдаются наибольшие эффекты этой гравитационно-индуцированной деформации, поэтому ледяной покров тонкий над ними. В периоды постепенного похолодания на Энцеладе часть подземного океана луны замерзает. Поскольку вода расширяется как она замерзает, когда ледяная кора утолщается снизу, давление в нижней части океана увеличивается, пока ледяная оболочка в итоге не расколется, создав трещину. Из-за сравнительно тонкого льда полюса наиболее подвержены трещинам.

Новости по подобной теме:

		На Энцеладе найден источник энергии и молекула, необходимые для возникновения жизни
		В океане Энцелада обнаружен ключевой для жизни ингредиент
		Что нужно сделать, чтобы обнаружить жизнь на ледяной луне Сатурна Энцеладе?

Исследователи считают, что трещина, названная в честь города Багдад, была первой. (Полосы названы местами, о которых говорится в рассказах «Тысяча и одна ночь», также известными как Аравийские ночи.) Однако она просто не замерзла снова. Она осталась открытой, позволяя океанической воде извергнуться с ее трещины, что, в свою очередь, привело к образованию еще трех параллельных трещин.

"Наша модель объясняет регулярное расстояние между трещинами", - сказал Рудольф.

Дополнительные трещины образовались от веса льда и снега, которые накапливались по краям багдадской трещины, когда струи воды из подземного океана замерзали и падали вниз. Этот вес добавил давление на ледяной покров.

"Это привело к тому, что ледяной покров согнулся достаточно для того, чтобы образовалась параллельная щель примерно в 35 километрах", - добавил Рудольф.

То, что трещины остаются открытыми и извергаются, также обусловлено приливными эффектами силы притяжения Сатурна. Деформация луны препятствует заживлению ран - многократно расширяя и сужая трещины и смывая воду наружу и внутрь - мешая льду снова замерзнуть.

Для большей луны ее сила гравитации была бы сильнее и все время препятствовала бы открытию дополнительных изломов. Следовательно, эти полосы могли образоваться только на Энцеладе.

"Поскольку именно благодаря этим трещинам нам удалось отобрать и изучить подземный океан Энцелада, любимый астробиологамм, мы подумали, что важно понять силы, которые их создавали и поддерживали, - говорит Хемингуэй. - Наше моделирование физических эффектов, которые испытывает ледяная оболочка месяца, указывает на потенциально уникальную последовательность событий и процессов, которые могли бы обеспечить существование этих отличительных полос."

Читайте еще интересные новости о космосе.

• Энцелад