Одним з найбільших сюрпризів від місії Кассіні до Сатурна стало відкриття діючих гейзерів на південному полюсі Місяця Енцелад. Натомість цей маленький Місяць - одне з найбільш геотермально активних місць Сонячної системи.
Тепер, нове дослідження за даними Кассіні, показує, що південний полярний регіон Енцеладу навіть тепліший, ніж очікувалося, лише на кілька футів нижче його крижаної поверхні. Хоча попередні дослідження підтвердили океан рідкої води всередині Енцелада, який підживлює гейзери, це нове дослідження показує, що океан, ймовірно, ближче до поверхні, ніж вважалося раніше. Крім того, - і це дуже привабливо - всередині Місяця має бути джерело тепла, яке не є повністю зрозумілим.
"Ці спостереження дають унікальне уявлення про те, що відбувається під поверхнею", - сказала Еліс Ле Голл, яка входить до команди інструментів Cassini RADAR, з Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observation Spatiales (LATMOS) та Université Versailles Saint-Quentin (UVSQ), Франція. "Вони показують, що перші кілька метрів під поверхнею досліджуваної нами території, хоча на льодовику 50-60 К, набагато тепліші, ніж ми очікували: певно, десь до 20 К тепліше. Це не можна пояснити лише наслідком освітлення Сонця і, меншою мірою, нагрівання Сатурна, тому повинно бути додаткове джерело тепла ».
Дані мікрохвильових піч, взяті під час близького прольоту у 2011 році, показують, що на поверхні Енцеладуса три переломи надлишків тепла. Хоча подібні до так званих "тигрових смуг" особливостей на цьому Місяці, які активно випускають молекули льоду та води у космос, ці три переломи не виявляються активними, принаймні не у 2011 році.
Вчені кажуть, що, здавалося б, спокійні переломи, що лежать над теплим підземним морем Місяця, вказують на динамічний характер геології Енцелада, припускаючи, що Місяць, можливо, пережив кілька епізодів активності в різних місцях на його поверхні.
Проліт 2011 року забезпечив перший - і, на жаль, єдиний - спостереження високої роздільної здатності південного полюса Енцелада на мікрохвильовій довжині хвилі.
Він розглядав вузьку дугоподібну смугу південного полярного регіону, шириною близько 25 км (15 миль), і розташований лише на відстані 30 км до 50 км (18-30 миль) на північ від переломів тигрової смуги.
Виявлена спека, схоже, лежить під набагато більш холодним шаром морозу.
Через експлуатаційні обмеження прольоту 2011 року не вдалося отримати мікрохвильові спостереження за самими активними переломами. Але це дозволило вченим помітити, що термічно аномальні місцевості Енцеладу виходять далеко за смуги тигра.
Їх висновки показують, що цілком ймовірно, що весь регіон південного полюса внизу теплий, тобто океан Енцелада міг бути лише 2 км під крижаною поверхнею Місяця в цій області. Цей висновок узгоджується з дослідженням 2016 року, яке очолив інший член команди Кассіні Ондрей Кадек, який оцінив товщину кори на південному полюсі Енцелада як меншу, ніж на решті місяця. Це дослідження оцінило, що глибина крижаної оболонки на південному полюсі становить менше 5 км (1,2 милі), тоді як середня глибина в інших районах Енцеладу становить від 18 до 22 км (11-13 миль).
Що виробляє внутрішнє тепло при Енцеладі? Основним джерелом тепла залишається загадкою, але вчені вважають гравітаційні сили між Енцеладом, Сатурном та іншим Місяцем, Діоною, що тягне і згинає внутрішність Енцелада. Відоме як сили приливів, перетягування змушує внутрішню частину Місяця труїтися, створюючи тертя і тепло. Це також створює напруження стиснення та деформації на земній корі, що призводить до утворення розломів та руйнувань. Це в свою чергу створює більше тепла в підповерхневих шарах. У цьому випадку тонша крижана кора в регіоні південного полюса зазнає більшої деформації припливів, що означає більше тепла, яке сприяє збереженню підземної води теплою.
Оскільки гейзери не були відомі до приїзду Кассіні в Сатурн, космічний корабель не мав конкретного корисного навантаження для їх вивчення, але вчені використовували в своєму розпорядженні інструменти, щоб зробити найкращі спостереження, що могли, пролітаючи на космічному кораблі в межах 49 км ( 30 миль) поверхні. Для повного вивчення припливного нагріву - або для визначення іншого джерела тепла - вчені продовжуватимуть вивчати дані, вже отримані різними інструментами Кассіні. Але оскільки місія закінчиться у вересні 2017 року, може знадобитися ще одна місія цього інтригуючого Місяця, щоб повністю розгадати цю таємницю.
"Це відкриття відкриває нові перспективи для дослідження виникнення умов проживання на крижаних місяцях планет-гігантів газу", - каже Ніколя Альтобеллі, науковий співробітник проекту ESA для Кассіні-Гюйгенса. "Якщо підземне море Енцелада насправді наблизиться до поверхні, як це свідчить у цьому дослідженні, то майбутня місія до цього Місяця, що несе пронизуючий льодом радіолокаційний інструмент, зможе його виявити".
"Виявлення температури біля цих трьох неактивних переломів, які несподівано перевищують температуру поза ними, додає інтризі Енцеладу", - сказала науковець проекту Cassini Лінда Спілкер з Лабораторії реактивного руху. «Як насправді подобається теплий підземний океан і чи могло там розвиватися життя? На ці питання залишається відповісти майбутніми місіями в цей океанський світ ».
Сміливо надсилайте свої місійні пропозиції в розділі коментарів нижче…
Джерела: ESA
JPL
Папір: Термічно аномальні особливості в підгір'ї південної полярної місцевості Енцелада »А. Ле Голл та ін. (2017), опублікований у Nature Astronomy
