Вторник, 18.09.2018
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< РКК «Энергия»: избран новый Генеральный директор
13.09.2018 22:17 Давность: 5 days
Категория: Системы планет гигантов, Сатурн
Количество просмотров: 70

Углекислотный снег на Энцеладе свидетельствует о газовых карманах над подледным океаном



На поверхности Энцелада обнаружена замерзшая углекислота, причем больше всего ее в южной околополярной области между активными трещинами («тигровыми полосами»). Распределение углекислотного снега согласуется с гипотезой газовых карманов и медленного просачивания холодного углекислого газа на поверхность спутника. Соответствующее исследование опубликовано в журнале Icarus.


Владислава Ананьева

Группа исследователей во главе с Жаном-Филлипом Комбе (Jean-Philippe Combe) составила карту содержания углекислоты на поверхности Энцелада, активного спутника Сатурна. Ученые воспользовались данными, полученными картирующим спектрометром видимого и инфракрасного диапазона (VIMS) КА «Кассини». Они анализировали глубину полосы поглощения углекислоты на волнах 4.24-4.27 мкм и более слабой полосы вблизи 2.7 мкм. В диапазон 4.24-4.27 мкм попадают полосы поглощения как чистого углекислотного снега, так и газовых клатратов CO2 в водяном льду.

Как оказалось, наибольшее количество замерзшей углекислоты на Энцеладе находится в южной околополярной области, в районе «тигровых полос», однако не прямо возле активных трещин, а скорее между ними. Это говорит о том, что обнаруженная углекислота имеет эндогенное происхождение.

Карта южной околополярной области Энцелада южнее 60° широты. Слева: снимок в видимом свете; в центре: снимок в лучах 2.3 мкм; справа: карта глубины поглощения в полосе углекислоты. Наибольшее количество углекислотного снега обнаружено между «тигровыми полосами».

Известно, что из трещин в ледяной коре Энцелада («тигровых полос») непрерывно истекают газовые струи, состоящие главным образом из водяного пара. Химический состав струй выглядит так: водяной пар 96-99%, молекулярный водород 0.4-1.4%, углекислый газ 0.3-0.8%, метан 0.1-0.3% и аммиак 0.4-1.3%. Скорость струй достаточно велика, чтобы преодолеть силы притяжения Энцелада и рассеяться в космосе. 

То, что максимальная концентрация углекислотного снега наблюдается не рядом с трещинами, а между ними, согласуется с гипотезой газовых карманов. Пузыри углекислого газа могут формироваться между поверхностью подледного океана и ледяной корой. Оттуда, из карманов, углекислота может медленно просачиваться на поверхность сквозь мелкие трещины. Поскольку это просачивание идет с низкой скоростью, газ успевает остыть до 70-119К и при выходе на поверхность замерзает. При температурах выше 120К углекислотный иней сублимирует довольно быстро по геологическим меркам.

В районе северного полюса Энцелада Jean-Philippe Combe с коллегами обнаружил отложения газовых клатратов CO2 в водяном льду. Поскольку частицы клатратов гораздо более тяжелые, чем молекулы водяного пара и углекислого газа, их скорости (49-88 м/с для разных вариантов клатратов) много меньше второй космической скорости для Энцелада (239 м/с). Извергнутые струями гейзеров, клатраты не попадают в космос, а падают обратно на поверхность спутника, покрывая собой значительные площади. В экваториальных и средних широтах они постепенно диссоциируют и сублимируют, но сохраняются в северной околополярной области, где средние температуры поверхности ниже.

Источник: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S001910351730667X


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

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

Забыли пароль?

Апоцентр

(от греч. apo - без или вдали и ..центр) Самая отдаленная от центрального тела точка эллиптической орбиты вокруг него. Апоцентр - наиболее общее ее название... [далее]

Rambler's Top100