Ученые выяснили, как потрескался Энцелад

Ученые выяснили, откуда взялись ровные трещины на поверхности Энцелада, спутника Сатурна. Спутник пострадал из-за собственных приливов, которые испытывает, вращаясь по орбите.

Американские ученые разгадали загадку одного из самых необычных тел Солнечной системы - Энцелада. Энцелад - шестой по размеру спутник Сатурна, он был открыт еще в 1789 году астрономом Уильямом Гершелем.

Два века объект оставался малоизученным, пока детально исследовать его не удалось при помощи межпланетных зондов "Вояджер". Однако совершенно по-новому взглянуть на этот необычный ледяной мир удалось лишь в 2005 году, когда до Сатурна добрался американский научный зонд Cassini.

Благодаря присланным им снимкам астрономы впервые разглядели в районе южного полюса спутника странные параллельные трещины, которые немало озадачили ученых. В новой работе, опубликованной в журнале Nature Astronomy, ученые объяснили происхождение этих трещин, почему они отстоят друг от друга на расстоянии 35 километров, и рассказали, почему Энцелад - единственное в Солнечной системе тело с подобными образованиями.

Трещины получили неофициальное название "тигровые полосы", их глубина достигает полукилометра, ширина - двух, а протяженность – 130 километров.

Спустя год после открытия они получили свои имена - рытвины Александрия, Каир, Багдад и Дамаск. Эти трещины сразу стали рассматриваться как доказательство наличия на Энцеладе подповерхностного океана и потому вызвали интерес даже не с точки зрения геологии, а с точки зрения астробиологии - сегодня Энцелад рассматривается как одно из самых перспективных в Солнечной системе мест для поиска жизни в будущем.

"Понимание тигровых полос важно потому, что это наиболее активные выходы подповерхностного океана, обнаруженные на ледяных спутниках в Солнечной системе, - пояснил автор работы Дуглас Хемингуэй из Института Карнеги в Вашингтоне. - До этого мои коллеги хотели понять, откуда взялась первая трещина, но мы пытались выяснить, почему их много и почему они примерно параллельны".

Использовав компьютерное моделирование и принципы теории упругости, ученые рассчитали, как ледяной панцирь Энцелада должен реагировать на постепенное нарастание льда. Выяснилось, что ключевым фактором в образовании трещин стала вытянутость орбиты спутника, которая заставляет его то удаляться, то приближаться к Сатурну. Эти движения вызывают внутри спутника приливы, за счет которых выделяется тепло, поддерживающее океан в жидком состоянии.

Деформации, которые испытывает панцирь, максимальны в полярных областях Энцелада, где глубина льда минимальна.

По мнению ученых, в прошлом по мере охлаждения спутника и нарастания льда на его южном полюсе поверхность не выдержала собственного давления и образовала первую трещину - скорее всего, это была трещина, именуемая Багдадом.

Однако эта трещина не скоро замерзла, позволяя воде поступать наружу, давить на поверхность, что и привело к образованию еще трех параллельных трещин. "Это вызвало изгибание льда, достаточное для образования трещин с промежутком 35 километров, - пояснил соавтор работы Макс Рудольф из Калифорнийского университета в Дэвисе. - Наша модель объясняет периодическое расположение трещин".

То, что в дальнейшем трещины не затянулись и по сей день продолжают оставаться источником водяных выбросов - также заслуга приливного воздействия. Деформация ледяного панциря спутника не дает этим ранам закрыться - трещины то сжимаются, то раскрываются, выплескивая воду из подледного океана.

По мнению ученых, собственная гравитация более крупного спутника была бы выше и потому не позволила бы трещинам постоянно открываться. Поэтому такие трещины ученые на наблюдают, например на спутнике Юпитера Европе.