Тайна гейзеров на спутнике Сатурна разгадана

В 2005 году космический аппарат НАСА, «Кассини», обнаружил гигантские гейзеры, выбрасывающие частицы льда и водяного пара, на южном полюсе Энцелада. Однако их происхождение и источник ледяных кристаллов оставались загадкой до сегодняшнего времени. Новые исследования (подробно описанные в выпуске журнала “Nature” 7 февраля) дают полное представления о процессах, происходящих под корой спутника, где было обнаружено небольшое количество гейзеров.

Результаты исследований говорят о том, что под поверхностью Энцелада должна быть вода и поддерживают теорию о том, что гейзеры спутника являются причиной возникновения кольца «Е» планеты, состоящего из мельчайших частиц льда и пыли.

«Когда зонд «Кассини» обнаружил гейзеры водяного пара, мы все заинтересовались, откуда там взялся водяной пар и лёд, – сказал исследователь Юрген Шмидт (Jürgen Schmidt) из Университета Потсдама, Германия, который также является членом команды, работающей над данными анализатора космической пыли, установленного на аппарате «Кассини». – Теперь, обработав все сведения различными инструментальными способами, мы можем сказать, что под поверхностью Энцелада, скорее всего, есть вода».

Учёные, однако, пока не знают точного объёма резервуара. «Это может быть целый океан или просто небольшое озеро», – сказал Шмидт.

Энцелад теперь считается одним из четырёх спутников в нашей Солнечной системе, на котором, по-видимому, есть жидкая вода. Остальные три – это спутники Юпитера: Европа, Ганимед и Каллисто. Из 60 спутников Сатурна пока лишь только на Энцеладе найдены признаки наличия жидкой воды.

Подо льдом

Для того чтобы удостовериться, есть вода на Энцеладе или нет, Шмидт и его коллеги полагаются на данные о частицах льда, полученные аппаратом «Кассини», и компьютерные расчёты.

Вот, что они думают по поводу всего этого:

Скрытое под поверхностью спутника скопление льда – это озеро с температурой в районе 0 градусов по Цельсию. В этих относительно тёплых для Солнечной системы температурах собирается жидкая вода, лёд и водяной пар. Достигая условий вакуума в пространстве между каналами и трещинами, водяной пар под действием холодных температур превращается в ледяные кристаллы. 

И модель, и данные наблюдения с зонда «Кассини» позволяют говорить о том, что пар в выбросах движется со скоростью сверхзвукового реактивного самолёта – примерно 1045-1750 км/ч (300-500 м/с). Это вдвое больше скорости, необходимой, чтобы выйти из зоны гравитации Энцелада.     

Однако частицы льда движутся намного медленнее. Исследователи говорят, что, когда ледяные частицы двигаются зигзагообразно через трещины во льду, они рикошетом отскакивают от стен и теряют скорость. Пар же движется беспрепятственно через расселины и помогает частицам льда подняться наверх.

Однако, несмотря на выталкивание струями пара, лишь 10% частиц льда обладают достаточной энергией, чтобы преодолеть гравитацию. Остальные 90% падают обратно на поверхность спутника.

Кольцо Сатурна

«Жизнь» частиц льда, которым удалось вырваться из зоны притяжения, очень коротка, так как, по мнению учёных, гравитация захватывает их обратно, и они присоединяются к кольцу «Е» Сатурна. 

«Эти частицы в кольце «Е» ударяются о другие спутники, основные кольца Сатурна или о сам Энцелад, – сказал Шмидт для SPACE.com. – Частицы рождаются на Энцеладе, и у них также есть места скопления, поэтому они где-то должны таять, что даёт им на данный момент более-менее устойчивый баланс».

Источник тепла, который заставляет частицы таять, пока неизвестен. Однако сейчас исследователи знают примерно при каких условиях происходят выбросы на Энцеладе.

«Если температура пара слишком низкая, то плотность газа слишком мала, чтобы вытолкнуть частицы, и мы бы не увидели такого большого количества частиц, – заявил Шмидт. – Поэтому мы считаем, что в очаге испарения температуры должны быть ближе к точке плавления».

Следующий облёт Энцелада запланирован на март, когда космический аппарат «Кассини» достигнет максимально близкого расстояния до поверхности – 50 км. Когда зонд поднимется на высоту примерно 200 км, он возьмёт пробы воды и пара, пройдя через столбы выбросов.

----------

Если в вашем доме отсутствует система вентиляции или недостаточно хорошо работает, вам поможет приточная вентиляция.Бризер Челябинск с подогревои и очисткой воздуха дл дома, квартиры или офиса - реальное решение проблемы. Установка без грязи и пыли.