Автор: Обозреватель (новостной портал)

14 ноября 2017 00:00

Тепло и вода: новая модель разогрева Энцелада делает его океан \"вечным\"

Подлёдный океан на Энцеладе существует постоянно. К такому выводу пришли астрономы, построив детальную модель нагрева небесного тела приливными силами. Исследование также объяснило несколько странностей, присущих гейзерам Энцелада. В частности, стало понятно, почему потоки воды извергаются только с южного полюса спутника и откуда вообще берётся такой мощный разогрев.

Про гейзеры на спутнике Сатурна Энцеладе известно давно. Но откуда на крошечной ледяной луне может взяться столь впечатляющая геологическая активность? Что разогревает её изнутри?

Астрофизики давно подозревали, что это приливное трение, которое обеспечивает Энцеладу его сестрёнка Диона. Однако такое объяснение поднимает ряд трудных вопросов.

Почему извержения происходят только с южного полюса спутника? Откуда берётся мощность в пять гигаватт (больше, чем у Братской ГЭС), если гравитации Дионы для этого маловато?

\"\"

Ответы на эти вопросы нашла команда учёных во главе с Гаэлем Шобле (Gaël Choblet) из Нантского университета. Они воспользовались данными о гравитации Энцелада, добытыми прославленным зондом \"Кассини\". Подробная информация о поле тяготения спутника позволила выяснить его внутреннюю структуру.

Астрономы давно знали, что Энцелад состоит в основном из воды в жидком и твёрдом состоянии, имея лишь небольшое каменное ядро. Но даже это ядро пронизано порами. До недавнего времени учёные полагали, что эти поры заполнены льдом. Команда Шобле выдвинула другую гипотезу: они залиты жидкой водой.

Исследователи построили модель генерации тепла приливными силами в таком ядре. Она включала впечатляющее количество параметров. Здесь и плотность ядра, и его проницаемость для жидкости, и механическая прочность. Не забыли авторы учесть также температуру, состав и вязкость заполняющей поры жидкости, а также её тепловые свойства.

Все эти параметры были либо известны авторам из работ предшественников, либо были оценены ими, исходя из того, что мы уже знаем об Энцеладе. Учёт всех этих величин вместе взятых привёл к устрашающей системе уравнений, которая, впрочем, оказалась вполне по зубам исследователям, вооружённым современной вычислительной техникой.

В результате удалось построить трёхмерную картину того, где и как теплота приливного трения переносится из ядра в подповерхностный океан. Оказалось, что энергия распределяется вовсе не равномерно, а несколькими узкими пучками, где температура превышает 85 градусов Цельсия. Большинство \"выходов\" этих потоков на поверхность очутилось как раз в районе южного полюса. Наконец, тепла оказалось более чем достаточно для того, чтобы обеспечить наблюдаемую мощность гейзеров.

\"\"

Построенная учёными модель любопытна ещё в одном отношении. Из неё следует, что подлёдный океан на Энцеладе существует постоянно, а не возникает эпизодически. А это означает, что он может оказаться подходящей средой для развития жизни.

Действительно ли в подлёдных морях за полтора миллиарда километров от Земли возможна жизнь? Учёные спорят. Одни говорят, что быть такого не может. Другие возражают, что надежда есть.

Между тем, по некоторым оценкам, Энцеладу всего около миллиона лет отроду. Если так, говорить о его биосфере прямо сейчас, конечно, не приходится. Но и в этом случае он может стать обитаемым через сотни миллионов лет. Конечно, скорее бактериями, чем русалками. Но и ради бактерий стоило обречь \"Кассини\" на героическую смерть

Адрес этой страницы: http://economica-digest.ru/energy/article/1181492.html