Главная | О сайте | Задачи | Проекты | Результаты | Диверсификация | Новости | Вопросы | История | Информация | Ссылки
Секция Совета РАН по космосу
Энцелад — это некрупный спутник Сатурна, относящийся к классу ледяных лун, так как его поверхность представляет собой замерзшую воду. К этой группе относятся многие достаточно большие для получения круглой формы спутники планет-гигантов, а также некоторые другие тела. Наиболее известным примером является спутник Юпитера Европа.
Энцелад выделяется среди ледяных спутников несколькими особенностями. «Визитная карточка» этого тела — гейзеры, которые бьют под давлением из океана жидкой воды, расположенного под ледяной корой. В этих выбросах ученые нашли несколько типов примесей, в том числе органические соединения. Это делает Энцелад одним из наиболее перспективных тел в плане поиска внеземной жизни, так как его недра разогреваются от приливного трения.
С выбросами воды связана другая особенность — система длинных параллельных разломов вблизи южного полюса, вдоль которых тянутся хребты. Основных трещин четыре, вместе их называют тигровыми полосами, но у них также есть собственные имена: Александрия, Каир, Багдад и Дамаск — по упомянутым в сборнике сказок «Тысяча одна ночь» городам. Они тянутся примерно на 130 километров, при этом расстояние между соседними трещинами всюду около 35 километров. Это очень крупные образования для спутника, диаметр которого составляет всего 500 километров. Ученые уже выдвигали идеи о причинах формирования тигровых полос, но они не могли объяснить всех наблюдаемых особенностей.
В работе американских астрономов под руководством Дугласа Хемингуэя (Douglas Hemingway) из Института Карнеги описывается новая теория возникновения полос. Согласно ей такие полосы должны формироваться в приполярных регионах, причем возникновение первой резко снижает вероятность появления подобных структур на противоположном полюсе. Затем выбросы воды из разлома приводят к накоплению деформаций льда и последующим раскалываниям.
Данные исследовавшего систему Сатурна зонда «Кассини» показывают, что лед на Энцеладе действительно самый тонкий в районе полюсов. Однако постепенное остывание спутника приводит к замерзанию части воды, увеличению объема и накоплению механических напряжений в ледяной коре. Авторы новой работы считают, что именно это стало причиной возникновения первого разлома, которым была трещина Багдад, проходящая прямо через южный географический полюс.
Появление разлома приводит к поднятию воды под давлением из океана на поверхность, которая испаряется в условиях низкого давления. При этом часть ее, а также большинство содержащихся в ней твердых примесей падают назад на Энцелад, скапливаясь в виде хребтов. В результате возникают силы, давящие вниз на кромку трещин, которые приводят к деформации ледяного слоя, достигающей максимума на некотором отдалении от разлома.
Ученые приводят вычисления, согласно которым предложенная модель может объяснить наблюдаемое расстояние между трещинами в 35 километров. Более точного предсказания на данный момент сделать невозможно, так как с достаточной точностью неизвестны ни толщина льда, ни его механические свойства в данном случае. Также предложенная модель потенциально может объяснить, почему подобные структуры есть только на Энцеладе, но не на Европе, например. Астрономы утверждают, что это связано с малой массой спутника Сатурна: слабая гравитация позволяет разломам проходить насквозь всего ледяного слоя и сохраняться долгое время, а на более крупных телах вес льда будет приводить к исчезновению трещин, что не позволит накаливаться необходимому напряжению.
Источник: N+1
Оригинальная статья: https://arxiv.org/pdf/1911.02730.pdf
(назван по имени немецкого физика Вильгельма Карла Вернера Вина - W. K. V. Wien 1864-1928) Закон гласит, что длина волны, на которую приходится максимальная интенсивность электромагнитного излучения... [далее]
Сайт разработан и поддерживается лабораторией 801 Института космических исследований Российской академии наук.
Подбор материалов - Н.Санько
Полное или частичное использование размещённых на сайте материалов
возможно только с обязательной ссылкой на сайт Секция Солнечная система Совета РАН по космосу.