Трещинные извержения в районе южного полюса Энцелада

Curtain eruptions from Enceladus’ south-polar terrain. Joseph N. Spitale, Terry A. Hurford, Alyssa R. Rhoden, Emily E. Berkson, Symeon S. Platts. Nature. 2015. Vol. 521. No 7550. P. 57–60.

Шестой по размеру спутник Сатурна – Энцелад – был открыт в 1789 г. Уильямом Гершелем. Радиус Энцелада примерно в 25, а масса – в 200 тыс. раз меньше, чем у Земли. На нем имеется разреженная атмосфера, а под водяной мантией – твердое силикатное ядро. В 2005 г. межпланетный зонд Cassini зафиксировал в южной полярной области  Энцелада богатый водой и частицами льда фонтанирующий шлейф. Струи, состоящие из частиц водяного льда и пара, в зоне шлейфа выбрасывались в космическое пространство из параллельных рифтовых трещин в ледяном щите планеты – так называемых «тигровых полос», которым были присвоены имена Александрия, Багдад, Каир и Дамаск.  Авторы детально изучили снимки, полученные космическим аппаратом Cassini, и обнаружили, что на каждой фотографии потоки извергающейся жидкости окружены светящимся ореолом, который накладывается на самые яркие гейзеры. Авторы утверждают, что наблюдаемые извержения могут быть связаны с трещинными криовулканами, а большинство наблюдаемых в районе южного полюса Энцелада «гейзеров» являются оптическими иллюзиями, возникающими в местах, где поверхностные трещины резко меняют свое направление. Выводы авторов, к которым они пришли на основе компьютерного моделирования, подтверждаются тем, что наличие «гейзеров» оказывается связанным с выбором точки наблюдения, при смене которой миражи струй то исчезают, то появляются снова. На Земле трещинные вулканы встречаются в Исландии, а также на Гавайских и Галапагосских островах. Однако, в отличие от этих вулканов, извергающих магму, трещины Энцелада извергают главным образом воду, азот, углекислый газ и метан. Модель трещинных извержений не только хорошо согласуется с имеющимися снимками, но и позволяет объяснить разного рода эффекты на изображениях, например, фоновое свечение. Оно создается мельчайшими кристаллами льда, вылетающими из трещин. Если бы извержения были локализованы в джетах (жерлах струйных гейзеров), такую равномерную дымку наблюдать было бы невозможно. На основании своего предположения ученые составили подробную пространственную и временную карту извержений на Энцеладе за период 2009–2010 гг., включающую 5 эпизодов наблюдений. Ранее ученые при помощи компьютерного моделирования показали наличие на Энцеладе под слоем льда на глубине 30-40 км океана. В недрах этого водоема располагаются термальные источники, которые нагревают воду до температуры 90 °С. Также удалось проследить, как вода из «гейзеров» Энцелада попадает в кольца Сатурна, а затем – в атмосферу газового гиганта. Астрономы продолжают изучать этот спутник Сатурна и считают, что наличие криовулканической активности, а также обнаруженный под ледяной коркой океан делают его пригодным для потенциального обитания живых организмов. Данное открытие ни в коем случае не опровергает того, что в недрах Энцелада есть горячий океан – наоборот, оно говорит о его более активном характере, чем считалось ранее. Раскрытие природы извержений поможет лучше понять то, что происходит в недрах Энцелада и подготовить к отправке зонд для дальнейшего изучения этого спутника Сатурна.

            В.В. Стрекопытов