Сатурн «взбалтывает» Энцелад: предложен новый механизм образования космических гейзеров

25.02.2025 19:55:00 | iXBT.com

На спутнике Сатурна обнаружен новый механизм формирования гейзеров, который может указывать на присутствие условий для зарождения жизни. Учёные из Дартмутского колледжа под руководством профессора Колина Мейера представили альтернативное объяснение происхождения знаменитых ледяных гейзеров Энцелада.

Энцелад, шестой по величине спутник Сатурна диаметром около 500 километров, известен своей поверхностью и мощными гейзерами, выбрасывающими лёд и водяной пар на сотни километров в космическое пространство. Эти впечатляющие явления были впервые зафиксированы космическим аппаратом «Кассини» в 2005 году, после чего последовала серия исследований в 2008, 2009 и 2015 годах.

Несмотря на экстремально низкую температуру поверхности Энцелада, достигающую -201°C, анализ выбросов показал наличие богатых минералами вод, содержащих необходимые для жизни компоненты. Традиционно считалось, что источником гейзеров является подповерхностный океан объёмом около 20 миллионов кубических километров, прорывающийся через разломы в ледяной коре.

Спутник Сатурна Энцелад, запечатлённый космическим аппаратом «Кассини» в 2008 году. Источник: NASA / JPL / Space Science Institute

Однако новое исследование, опубликованное в журнале Geophysical Research Letters, предлагает иное объяснение. Учёные обнаружили, что ключевую роль может играть сдвиговый нагрев — процесс, при котором тепло образуется из-за трения между слоями материала, движущимися с разной скоростью под воздействием приливных сил Сатурна.

В результате этого процесса температура льда может подниматься выше эвтектической точки — минимальной температуры, при которой стабильна жидкая рассольная смесь. В разломах ледяной коры, которые учёные ласково называют «тигровыми полосами», образуется своеобразная «кашеобразная зона» из льда и жидкого рассола.

Согласно данным «Кассини», в составе гейзеров обнаружены водяной пар, углекислый газ, метан, аммиак, угарный газ, азот, соли и диоксид кремния. По расчётам профессора Мейера, каждую секунду гейзеры могут выбрасывать до 300 килограммов льда и пара.

Особую значимость открытию придаёт тот факт, что в районе южного полюса толщина ледяной коры Энцелада может составлять всего 6 километров, что существенно увеличивает вероятность описанных процессов. При достаточной глубине разломов «кашеобразная зона» может пронизывать всю толщу льда, создавая потенциальные каналы для перемещения химических веществ, необходимых для зарождения жизни.

Это исследование имеет значение не только для понимания процессов на Энцеладе, но и для изучения других ледяных спутников Солнечной системы, таких как Тритон Нептуна, Титан Сатурна и Европа Юпитера, которые также могут обладать потенциалом для существования жизни.

Подробнее