Ученые раскрыли тайну рождения теплых гейзеров на Энцеладе

Гейзеры из теплой воды и частичек песка, чье существование недавно было подтверждено на Энцеладе зондом «Кассини», возникают благодаря сжатию и растягиванию прямоугольных «лунок», через которые извергаются эти потоки воды, в результате действия силы притяжения Сатурна, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS.

Первые следы гейзеров на Энцеладе были обнаружены «Кассини» еще в 2005 году, когда зонд только прибыл в систему Сатурна. Обнаруженные ими «тигровые полосы» на южном полюсе планеты выбрасывали в космос большое количество воды и песка, формировавшегося, как выяснили планетологи совсем недавно, внутри теплого и соленого подледного океана этой сатурнианской луны.

Как рассказывают Эдвин Кайт (Edwin Kite) из университета Чикаго (США) и его коллега Аллан Рубин (Allan Rubin) из Пристоновского университета (США), одной из пока нераскрытых загадок этих гейзеров остается то, как они возникают. По словам ученых, в их поведении есть ряд странностей, которые достаточно сложно объяснить или сжатием и «растягиванием» Энцелада под действием притяжения Сатурна, или же геологическими процессами в его недрах.

К примеру, ученые до сих пор не понимают того, почему «тигровые полосы» не затягиваются льдом в ходе извержений гейзеров, а также не понимают того, почему их извержения происходят с задержкой в пять часов после того, как приливные силы, порождаемые Сатурном, достигают максимума во время удалений и сближений луны и планеты-гиганта.

Кайт и Рубин нашли простое объяснение этому феномену, а также выяснили, почему гейзеры извергаются стабильным образом на протяжении полувека, просчитывая силу извержений и механику их появления при помощи суперкомпьютера.

Их секрет оказался достаточно банален – оказывается, что необходимой силы извержений, их частоты и прочих необъяснимых свойств гейзеров Энцелада можно достичь, если данные «тигровые» полосы представляют собой набор параллельных щелей, похожих по форме на узкие прямоугольники (или параллелепипеды, если смотреть на них в трехмерной проекции).

От размеров этих щелей зависит то, как будет вести себя вода – чем уже тигровые полосы, тем медленнее будет происходить извержение. Подобрав их размеры, ученые смогли добиться точного воспроизведения частоты выбросов, их силы и других параметров, а также показали, что мощности приливных сил, вырабатываемых Сатурном и Энцеладом, должно хватать на поддержание активности гейзеров на протяжении миллионов лет.

Кроме того, от размеров щелей зависит то, как сильно будет нагреваться вода – при правильно подобранных параметрах, турбулентность потока воды будет нагревать ее и предотвращать заморозку на пути к поверхности луны Сатурна и постепенное их «зарастание» льдом.

Как отмечают исследователи, все их идеи можно будет проверить в ближайшее время, во время очередного пролета «Кассини» в окрестностях Энцелада. Для этого зонд должен будет измерить температуру льда в окрестностях «тигровых полос», которая подскажет планетологам, действительно ли сжатие и растягивание самого льда отвечает за работу гейзеров, или в их формировании участвуют и некие иные процессы, о которых мы пока не знаем. Подобные оценки, заключают Кайт и Рубин, необходимы для оценки пригодности океана Энцелада к жизни.