«Тигровые полосы» на Энцеладе образовались благодаря океану: выводы исследователей

Знаменитые трещины Энцелада могут быть не только разломами льда. Появлению тигровых полос, возможно, способствовал океан, расположенный под поверхностьюСеверное и южное полушария Энцелада на фотографиях зонда «Кассини». В районе южного полюса видны характерные полосы.Источник: https://phys.org/

Энцелад, маленький спутник Сатурна, по всей видимости, способен удивлять даже без новых гейзеров. Ученые выдвинули версию о происхождении его известных «тигровых полос» — четырех почти параллельных трещин у южного полюса. По данным нового исследования, разгадка может заключаться не в льду, а глубоко под ним — в подвижном океане. Работа была опубликована в журнале AGU Advances.

Лед тронулся, океан подыграл

Каждая из четырех трещин Энцелада имеет длину около 130 км, ширину примерно 2 км и глубину порядка 500 м. Через них материалы из подповерхностного океана выбрасываются в открытый космос. Эти разломы и стали источником знаменитых водяных выбросов спутника.

Ранее исследователи в основном искали причины их образования в самой ледяной оболочке: рассматривали тектонические разломы и последствия охлаждения. Новая модель предлагает иную картину.

Энцелад движется вокруг Сатурна по неидеально круговой орбите. Из-за этого его ледяная оболочка совершает небольшие колебания относительно расположенного под ней океана. Исследователи предположили, что неровности на нижней стороне уже существующей трещины при таком движении могут раскачивать воду и возбуждать в океане особые волны.

Далее начинается своеобразный космический «бильярд». Волны проходят через океан на десятки километров до его дна, отражаются и возвращаются обратно. Достигнув другого участка ледяной оболочки, они разбиваются о нее и передают энергию в виде тепла.

(а) Изображение южного полушария Энцелада. Бирюзовым цветом показаны наблюдаемые «тигровые полосы», на которые наложена идеализированная начальная полоса ярко-синего цвета. Красная стрелка указывает на движение ледяного панциря вокруг оси вращения. (b) Зональное сечение подповерхностного океана с ледяным панцирем, покрывающим жидкую внутреннюю часть. Линии обозначают луч гравитационно-инерционной волны, возбуждаемой колебаниями рельефа. Когда первый луч (сплошная линия) попадает на нижнюю сторону ледяного панциря, он рассеивает энергию, что приводит к таянию и образованию соседних трещин, которые, в свою очередь, возбуждают следующие лучи (пунктирная линия). (c) В нестратифицированном океане волны следуют плоскостям, перпендикулярным исходной тигровой полосе, сохраняя при этом одинаковый угол с осью вращения.Источник: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/

Согласно расчетам и компьютерным моделям, этого может быть достаточно для локального плавления льда снизу. Постепенно такой процесс способен образовать новые параллельные разломы.

Здесь появляется особенно интересный момент: рассчитанное расстояние между новыми трещинами составляет около 35 км. Примерно такое же расстояние наблюдается между существующими «тигровыми полосами» Энцелада. Это значит, что загадочный рисунок на поверхности спутника может оказаться своеобразным отпечатком движения океана.

Энцелад оказался еще интереснее

Если предложенный механизм подтвердится, по «полоскам» можно будет узнать больше и о самом океане. В частности, модель сможет рассчитать ограничения его глубины и то, как меняется плотность воды с глубиной. Также исследователи предполагают, что описанный процесс может усиливать вертикальное перемешивание воды.

Пока это лишь научная гипотеза, а не окончательная разгадка. Авторы считают необходимыми дополнительные компьютерные расчеты и космическую миссию к Энцеладу, которая сможет проверить предложенный механизм на месте.