Понедельник, 25.11.2024
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< "Фотон-М" останется на опорной орбите, на его миссию это не повлияет
30.07.2014 00:08 Давность: 10 yrs
Категория: Системы планет гигантов, Сатурн
Количество просмотров: 7760

На Энцеладе – более ста гейзеров



И эти гейзеры связаны с подледным океаном узкими каналами, заполненными жидкой водой.


Владислава Ананьева

Используя данные, полученные АМС «Кассини», ученые идентифицировали 101 гейзер, извергающийся на Энцеладе, ледяном спутнике Сатурна. Проведенный анализ дает основания полагать, что жидкая вода из подледного океана, двигаясь вверх по трещинам, достигает поверхности. Результаты исследования изожены в двух статьях, опубликованных он-лайн в журнале Astronomical Journal.

В течение семи лет камеры «Кассини» наблюдали за южной околополярной областью Энцелада, известной четырьмя крупными разломами, еще называемыми «тигровыми полосами», и гейзерами, извергающими потоки водяного пара и мелких ледяных частиц. В результате этих наблюдений на карту был нанесен 101 гейзер. Как оказалось, гейзеры бьют из «тигровых полос», причем с каждым из них связано маленькое «горячее пятно». Обнаружение этих «пятен» помогло прояснить природу гейзеров.

После открытия гейзеров Энцелада в 2005 году было выдвинуто две гипотезы об их происхождении. Согласно одной из них, приливные силы со стороны Сатурна деформируют кору спутника, заставляя края трещин то раскрываться, то закрываться, а также тереться друг об друга. Тепло, выделяющееся при этом трении, заставляло лед сублимировать, а образовавшийся ледяной пар – вырываться наружу, формируя гейзер. Согласно другой, водяной пар выходит из глубин спутника, где находится теплый подледный океан. До проведенного исследования было непонятно, какая из гипотез ближе к истине. Кроме того, было не ясно, везде ли избыточное тепло, генерируемое Энцеладом, связано с гейзерной активностью.

Сравнив местоположения гейзеров с картой (низкого разрешения) теплового излучения Энцелада, исследователи обнаружили, что активность гейзеров максимальна в области максимального теплового излучения. Сравнение расположения гейзеров с картой максимальных приливных напряжений в коре спутника показало аналогичную картину. Таким образом, природа активности гейзеров оставалась неизвестной – наблюдательные данные свидетельствовали в пользу обеих гипотез.

Решить загадку удалось только после анализа данных, полученных в 2010 году, когда была получена карта теплового излучения Энцелада, сделанная с высоким разрешением. Отдельные гейзеры совпали с отдельными «горячими точками» размером всего в десятки метров – слишком маленькими, чтобы возникнуть в результате нагревания трением. Вместе с тем именно такого размера должны быть «горячие пятна», вызванные конденсацией водяного пара на стенках трещин с выделением скрытой теплоты парообразования. 

«Как только мы получили эти результаты, мы сразу же поняли, что не высокая температура на стенках трещин отвечала за появление гейзеров, а наоборот, – сказала Кэролайн Порко (Carolyn Porco), ведущий автор первой статьи. – Иначе говоря, мы поняли, что гейзеры имеют глубокие корни». 

Недавний анализ особенностей гравитационного поля Энцелада показал, что в южном полушарии спутника подо льдом существует океан жидкой воды. Трещины, соединяющие этот океан с поверхностью, могут быть всегда открытыми, только если они наполнены жидкой водой.

Строение гейзеров Энцелада в представлении художника. Узкие трещины, заполненные водой, связывают подледный океан с поверхностью спутника. По мере приближения к поверхности и падения давления, растворенные газы начинают выделяться из морской воды, увлекая с собой водяной пар и отдельные капли. Конденсация пара на стенках трещин за счет выделения скрытой теплоты парообразования отвечает за появление «горячих пятен» в зоне активности гейзеров.

Во второй статье авторы отмечают, что яркость плюма, образованного всеми гейзерами Энцелада, периодически изменяется по мере движения спутника по орбите вокруг Сатурна. Открытие и закрытие трещин под действием приливных сил регулирует мощность выбросов водяного пара, однако простая модель, учитывающая только приливные силы, не в состоянии предсказать время просветления выбросов. Множество деталей в поведении гейзеров еще ожидают своего объяснения.

Источник: http://saturn.jpl.nasa.gov/news/newsreleases/newsrelease20140728/

Ссылки на оригинальные статьи (в открытом доступе только абстракты):
http://iopscience.iop.org/1538-3881/148/3/45/
http://iopscience.iop.org/1538-3881/148/3/46/


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

Введите имя пользователя и пароль для входа в систему:
Вход в систему

Забыли пароль?

Закон всемирного тяготения (Ньютона)

(назван по имени английского математика, физика, астронома Исаака Ньютона - I. Newton 1643-1727) Важнейший для понимания процессов во Вселенной закон формулируется следующим образом... [далее]

Rambler's Top100