рисунок David Seals, NASA




Одна из лун Сатурна теоретически становится все более обитаемой.

Темный небосвод почти наполовину закрыт огромным диском Сатурна и его кольцами. Под ногами ломается ледяная крошка. Вокруг тихо, и тишина кажется особенно странной при взгляде на столб ледяной крошки и газа, вырывающийся из-под поверхности и уходящий вверх на сотни километров. Такой фантастический пейзаж смог бы увидеть космонавт, высадившийся на южном полюсе второй луны Сатурна Энцелада - одного из самых интригующих спутников Солнечной системы. Энцелад - шестой по величине спутник Сатурна (около 500 километров в диаметре), весь покрыт льдом и известен своими ледяными гейзерами (ледяными вулканами, криовулканами), об открытии которых сообщалось в 2006 году.
Энцелад был обнаружен в 1789 году британским астрономом немецкого происхождения Уильямом Гершелем. В течение следующих двух столетий никаких знаний об Энцеладе, кроме самого факта его существования, у ученых не прибавилось. Интерес к шестому по величине спутнику Сатурна появился у астрономов после того, как мимо планеты-гиганта пролетели "Вояджеры".
Оказалось, что поверхность спутника является необычно ровной и белоснежной. Лучше всего подобные характеристики Энцелада объясняла бы покрывающая луну ледяная корка. Однако за 4,5 миллиарда лет, прошедших с момента образования спутника, белый цвет льда должен был померкнуть из-за упавших на Энцелад метеоритов. Парадокс навел ученых на мысль о геологической активности необычной луны. Астрономы предположили, что на Энцеладе могут существовать действующие вулканы. Причем выбрасывать эти вулканы должны не раскаленную магму - средняя температура на Энцнеладе составляет около -198 градусов по Цельсию, а ледяную крошку.
Дополнительным доводом в пользу наличия на Энцеладе криовулканов стало обнаружение у этой небольшой луны атмосферы. Диаметр второго спутника Сатурна составляет всего 500 километров, плотность его не очень велика, соответственно, мала и масса. Гравитационное притяжение Энцелада недостаточно для удержания атмосферы. Значит, на луне есть постоянный источник составляющих ее веществ (атмосфера Энцелада на 65 процентов состоит из водяного пара, на 20 процентов из молекулярного водорода, остальные 15 приходятся на углекислый газ, молекулярный азот и монооксид углерода).
Тигровые полосы на Южном полюсе Энцелада. Фото Paul Shenk (LPI), USRA; Cassini Imaging Team, SSI, JPL, ESA, NASA
Около южного полюса спутника находятся четыре необычных борозды, называемые тигровыми полосками. Из них на высоту сотен километров поднимаются фонтаны, состоящие в основном из водяного пара. Сразу после этого открытия появилась гипотеза, что на Энцеладе есть не только лед, но вода в жидком состоянии, которая и питает гейзеры. Данными о наличии на второй луне Сатурна атмосферы ученых снабдили уже не "Вояджеры", а зонд Cassini. Он же "увидел" на южном полюсе Энцелада необычные разломы, получившие название "тигровых полос". Четыре огромных трещины (их глубина составляет около 500 метров, а ширина - 2 километра) тянутся на 130 километров. В 2006 году Американская геологическая служба (USGS) даже придумала разломам имена: теперь "полосы" зовутся Александрия, Каир, Багдад и Дамаск.
Астрономы предположили, что именно через эти трещины из недр спутника вырываются лед и различные газы. Однако увидеть сами гейзеры ученые не могли вплоть до конца 2005 года, когда Cassini сфотографировал южный полюс Энцелада в контровом свете. Зонду удалось запечатлеть несколько фонтанов высотой до 500 километров. Ученые даже предположили, что именно гейзеры Энцелада питают материей одно из колец Сатурна - кольцо Е. Очевидно, процессы, питающие ледяные гейзеры, должны быть очень мощными. В 2006 году Cassini передала на Землю сделанные с высоким разрешением фотографии Энцелада, на которых запечатлены фонтаны из мелких частичек льда и водяного пара, вылетающие из-под поверхности этого спутника в районе его южного полюса. Построив несколько моделей этого напоминающего земные гейзеры явления, специалисты пришли к выводу, что источниками фонтанов являются лежащие на небольшой глубине резервуары с водой.
Астрономы выдвинули две гипотезы. Первая предполагала, что причиной образования фонтанов являются соседи Энцелада по небосклону - Сатурн и/или Мимас. Из-за гравитационного взаимодействия с ними поверхность Энцелада периодически деформируется (такое явление получило название приливного взаимодействия). При этом внутренности луны разогреваются, а трещины на полюсе расширяются. Под воздействием тепла ледяная корка Энцелада подтаивает и собирается на стенках "тигровых полос". Когда влияние Сатурна раздвигает разломы, лед вырывается из них в космос.
Энцелад - не единственный потенциально обитаемый объект в Солнечной системе. Собранные к настоящему моменту научные данные указывают на существование подледной жидкой воды на спутнике Юпитера Европе, спутнике Нептуна Тритоне и на самой крупной луне Сатурна Титане.
Сторонники второй гипотезы настаивают на том, что под ледяной поверхностью Энцелада скрыт жидкий океан. Разогревать воду могут распадающиеся радиоактивные элементы или те же приливные взаимодействия. Анализ новых наблюдений зонда Cassini предоставил ученым дополнительные факты в пользу правомерности этой гипотезы. Изменение интенсивности работы гейзеров с 2005 по 2007 годы не соотносилось с предположением о том, что их источником являются только приливные взаимодействия.
Авторы еще одной недавней работы смогли обнаружить в гейзерах Энцелада аммиак. Вода с аммиаком замерзает при более низких температурах, чем чистая H2O, поэтому неизвестный источник тепла спутника может быть не таким интенсивным, как считалось ранее.
Известие о гипотетическом подлёдном океане вызвало большой ажиотаж в научной среде. Относительно теплая вода с растворенными в ней простейшими органическими веществами, скрытая от губительного воздействия космических лучей - чем не идеальные условия для развития жизни?
Оптимизм ученых относительно потенциальной обитаемости Энцелада может поколебать недавно вышедшая работа, авторы которой предложили другой механизм формирования гейзеров. Ученые, доложившие о своих результатах на встрече Американского геофизического общества, проходившей в Торонто, отталкивались от одного неприятного для "энцеладоведов" факта. Если бы второй спутник Сатурна проявлял наблюдаемую в настоящий момент активность в течение всего времени своего существования, то он должен был бы быть на 20 процентов легче, чем сейчас. Авторы новой гипотезы предположили, что выбросы льда и газов на Энцеладе не происходят постоянно, а являются периодическим явлением. "Включение" ледяных фонтанов стимулируется гравитационным взаимодействием с другой луной Сатурна - Дионой.
Из-за гравитационного влияния Дионы орбита Энцелада постепенно становится более вытянутой. Изменение орбиты способствует усилению приливного воздействия и нагреву спутника. При этом покрывающая его поверхность ледяная корка трескается, и куски льда сквозь трещины прорываются на поверхность. В частично жидком состоянии Энцелад легче теряет энергию, и гравитационное взаимодействие с Дионой ослабляется. Неспокойная вторая луна Сатурна вновь остывает, а возможно и полностью замерзает. Пережить такие периодические встряски организмам земного типа было бы очень тяжело.

Ученые считают, что этот спутник Сатурна геологически активен, у него необычно теплый южный полюс, он имеет собственную атмосферу и на нем присутствует вода. Слово "теплые" здесь является относительным. Тем не менее, температура на этих участках (самые теплые имеют температуру минус 182 и минус 183 градусов по Цельсию) резко контрастирует с окружающей температурой (минус 198-191 градусов по Цельсию). Такое различие температур не может быть связано с нагреванием поверхности от слабого солнечного света. Оно указывает на то, что внутреннее тепло проникает наружу. Ученые пока затрудняются сказать, каким образом это происходит.
Стоит отметить, что это пока единственное известное космическое тело, где вода в жидком агрегатном состоянии располагается всего в нескольких десятках метров под поверхностью, а не отделена от нее километрами льда.

Наличие воды сразу же перевело Энцелад в разряд наиболее интересных объектов исследования, где не исключено наличие жизни.

В этом отношении спутник Сатурна весьма напоминает Европу - спутник гигантского Юпитера. Как предполагается, на Европе возможно наличие примитивной жизни.

Несмотря на то что Энцелад оказался одним из самых интересных объектов в Солнечной системе, в ближайшее время его активного изучения не предвидится. Миссия зонда Cassini должна завершиться в 2010 году (впрочем, весьма вероятно, что ее снова продлят), а другие аппараты в сторону Сатурна направятся еще очень нескоро. В начале 2009 года Американское и Европейское космические агентства сделали выбор в пользу миссии к Юпитеру и его спутникам. Так что Энцелад еще долго будет служить источником вдохновения для любителей порассуждать насчет жизни за пределами Земли.
Источник: http://lenta.ru/articles/2009/06/02/enceladus/

Источник:http://news.tut.by/health/122695.html