Ученые объяснили природу гейзеров Энцелада

Гейзеры Энцелада, подповерхностный океан и его ядро

JPL-Caltech / NASA

Ученые из Калифорнийского и Чикагского университетов объяснили, каким образом возникают гейзеры на Энцеладе. Работа исследователей опубликована в журнале PNAS.

О существовании гейзеров на спутнике Сатурна ученым стало известно еще в 2005 году. Анализ выбросов показал, что они выбиваются из подповерхностного жидкого водного океана. Согласно сообщению, опубликованному в журнале Nature в прошлом году, выбросы из трещин, называемых «тигровыми полосами» Энцелада, являются горячими и содержат частицы диоксида кремния (SiO2) — главного компонента почти всех земных горных пород.

До сих пор не было известно, каким образом возникают эти гейзеры, а также почему во время извержения они не затягиваются льдом. Авторы работы предположили существование некоего источника энергии, который бы мог сбалансировать потери энергии при испарительном охлаждении. Кроме того, исследователи не могли объяснить, почему между извержением гейзеров и моментом, когда приливные силы, порождаемые Сатурном, достигают максимума, наблюдается пятичасовая (5,1 ± 0,8 часов) задержка.

Для того, чтобы объяснить процессы, происходящие на Энцеладе, ученые построили компьютерную модель. «Единственной сложной частью исследования был просчет упругих взаимодействий между щелями и изменяющимся под воздействием приливных сил уровнем воды», — замечает один из авторов исследования.

В результате, исследователи выяснили, что природу извержений можно довольно легко объяснить, если учесть тот факт, что от размера щелей зависит интенсивность извержений — чем больше «тигровые полосы», тем активнее извержения. Согласно расчетам исследователей, гейзеры должны представлять собой набор параллельных прямоугольных щелей длиной около 130 километров и глубиной около 35 километров.

Кроме того, при таких параметрах турбулентные потоки воды должны нагревать ее, тем самым предотвращая оледенение гейзеров во время извержения. Лед, формирующийся на водной поверхности, разрушается теплыми вертикальными потоками, а охлажденная вода, при достаточном содержании в ней соли, должна уходить вниз и замещаться более теплыми водами.

В своей работе авторы заявляют, что их предсказания можно будет проверить после обработки данных, собранных при последнем пролете «Кассини» над Энцеладом в декабре 2015 года. Кроме того, ученые заинтересованы в изучении шельфового ледника Росса, который, по их мнению, по некоторым параметрам является чем-то вроде земного аналога трещин Энцелада.

Кристина Уласович

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.