Учёные из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе разработали компьютерную модель, которая не только описывает возможные пути переноса геологических и биологических материалов из глубин ледяного спутника Сатурна Энцелада, но и предлагает убедительное объяснение происхождения кольца Е — самого внешнего и разреженного кольца газового гиганта. Эта модель открывает новые перспективы для поиска внеземной жизни, скрытой под многокилометровой ледяной коркой спутника.
Миссия космического аппарата «Кассини-Гюйгенс» во время исследования системы Сатурна провела детальный физико-химический анализ вещества кольца Е. Данные показали, что материал кольца, в частности частицы кремнезёма (диоксида кремния), по своему составу соответствует тому, что может происходить из недр Энцелада. Однако долгое время оставалось загадкой, как эти частицы могут преодолеть путь из глубокого подлёдного океана через километры льда и воды, чтобы в итоге оказаться в космическом пространстве.
Три ключевых фактора в новой модели
Предложенная исследователями модель комплексно описывает этот процесс, объединяя три основных компонента: мощное гравитационное влияние Сатурна на свой спутник, активные геологические процессы внутри Энцелада и физику циркуляции в его подлёдном океане.
Из-за эллиптической, а не круговой орбиты Энцелада приливные силы Сатурна постоянно сжимают и растягивают его недра. Это приводит к деформации каменного ядра и образованию в нём трещин. Через эти трещины геотермальное тепло от ядра передаётся воде подлёдного океана. В результате нагрева частицы минералов, такие как кремнезём, а также потенциальные биологические молекулы, поднимаются со дна океана мощными конвекционными потоками.
Обратите внимание: Массивное звездообразование путем аккреции. Вращение: Как обойти барьер углового момента.
Критически важно, что эти сложные взаимодействия описываются не просто качественно, а с помощью точных математических уравнений. Такое моделирование с высокой достоверностью воспроизводит реальные физические условия и позволяет делать прогнозы.
От океана в космос: ледяные гейзеры как транспортная система
Достигнув нижней поверхности ледяного панциря, вода под высоким давлением находит выход через знаменитые трещины — «тигровые полосы» на южном полюсе Энцелада. Так образуются мощные ледяные гейзеры, которые выбрасывают смесь водяного пара, льда, минеральных частиц и, возможно, органических соединений прямо в космос. Часть этого материала, попав в гравитационное поле Сатурна, формирует протяжённое кольцо Е.
На Земле жизнь процветает в похожих экстремальных условиях — вокруг гидротермальных источников на дне океанов, куда не проникает солнечный свет. По аналогии, подлёдный океан Энцелада, подогреваемый геотермальной активностью и богатый минералами, считается одним из самых перспективных мест в Солнечной системе для поиска внеземных микроорганизмов. Схожие условия могут существовать и на других ледяных лунах, например, Европе (спутник Юпитера).
Упрощение поиска жизни
Самое интригующее следствие этой модели — она кардинально меняет подход к поиску жизни. Для обнаружения её признаков на Энцеладе не потребуется невероятно сложная миссия по бурению многокилометровой толщи льда и погружению в океанские глубины. Согласно модели, потенциальные биомаркеры и частицы, свидетельствующие о биологических процессах, активно выносятся гейзерами на поверхность и в окружающее пространство.
Таким образом, для их сбора и анализа будет достаточно относительно простого посадочного модуля, способного приземлиться в районе ледяных выбросов. Инструменты для такого исследования уже существуют или находятся в стадии разработки, что делает подобную миссию вполне реализуемой в обозримом будущем.
Больше интересных статей здесь: Космос.
Источник статьи: Модель объясняет образование кольца E вокруг Сатурна.