Не превышает 6 метров: Энцелад открыл толщину своей пылевой плазмы

На ледяном спутнике обнаружилась интересная особенность: микроскопические частицы могут зависать над поверхностью, напоминая невидимую пыль в воздухе.Ледяной спутник Сатурна может быть известен не только своей подледной потенциально обитаемой водой. Его поверхность может быть окружена своеобразной электрической ловушкой, удерживающей мельчайшие частицы пыли, не позволяя им немедленно осесть на лед. Наличие пылевой плазмы может изменить планы будущих исследований на этом спутнике.Источник: NASA

На поверхности шестого по величине спутника Сатурна могут действовать силы, которые удерживают мельчайшие частицы над ледяным слоем. При этом речь идет не о плотном облаке: частицы располагаются в очень тонком слое, нижняя граница которого почти касается поверхности небесного тела. Параметры этого «пыльного» слоя были впервые оценены в рамках новой модели российскими учеными.

В исследовании принимали участие специалисты Института космических исследований РАН и Высшей школы экономики. Они исследовали взаимодействие вещества на поверхности спутника с окружающей его плазмой и определили условия, при которых возникает так называемая пылевая плазма. Статья была опубликована в журнале «Физика плазмы» (№ 8 за 2026 год). Пресс-релиз размещен на сайте РАН.

Под этим понятием понимается особое состояние среды, где ионизированный газ сосуществует с твердыми частицами, наделенными электрическим зарядом. Частицы способны захватывать электроны и ионы, поэтому их поведение зависит от электрических свойств окружающего пространства.

Сравнение размеров спутника и Великобритании.Источник: https://commons.wikimedia.org/

Что удерживает пыль над ледяной поверхностью

Спутник имеет диаметр примерно 500 км. Под его ледяной коркой, согласно существующим предположениям, находится океан жидкой воды. Спутник известен и другим аспектом: через трещины в ледяной оболочке выбрасываются водяной пар и частицы льда. Часть этого вещества оказывается в кольцах планеты, пополняя их запасы. Возможное наличие условий для возникновения жизни также делает спутник одним из наиболее интересных объектов для планетологов.

В своей работе ученые воссоздали условия взаимодействия спутника с магнитной оболочкой планеты. Сатурн движется вместе с окружающей его плазмой. На орбите спутника скорость этого потока достигает примерно 39 км/с. Поскольку сам спутник движется со скоростью 12,6 км/с, плазма сталкивается с ним при относительной скорости около 26,4 км/с.

Чтобы воссоздать условия возле спутника, физики учли разницу в скорости его движения и окружающей его плазмы. Магнитная оболочка планеты вращается вместе с Сатурном. В области орбиты спутника скорость этого вращения составляет около 39 км/с, в то время как сам спутник движется со скоростью 12,6 км/с. В результате поток плазмы сталкивается с небесным телом на относительной скорости примерно 26,4 км/с.Источник: Новости РАН

В расчетную модель были включены положительно заряженные протоны и тяжелые ионы гидроксильной группы, а также две разновидности электронов, отличающиеся температурой и описываемые каппа-распределениями. Частицы в такой среде могут иметь заряд обоих знаков.

Электрическое поле создает область устойчивости

Ключевой результат расчетов — отрицательный потенциал поверхности, достигающий примерно -23 В. Он формирует электрическое поле, которое по-разному влияет на частицы в зависимости от их заряда: положительные частицы притягиваются к поверхности, отрицательные — отталкиваются.

Таким образом, некоторые отрицательно заряженные частицы могут сохранять свое положение над ледяным слоем. Согласно расчетам, границы области устойчивого существования таких частиц располагаются на высоте 2,4–8,2 м. За пределами этого

Фото: hi-tech.mail.ru