Среди уникальных особенностей Энцелада — гейзеры водяного пара, прорывающиеся сквозь белоснежную ледяную поверхность в южной области спутника. Американские учёные создали подробную модель подповерхностных течений, чтобы объяснить присутствие кремниевых наночастиц в водяных выбросах, составляющих основу одного из внешних колец Сатурна.
ЭнцеладШестой по величине из 83 спутников Сатурна – один из самых загадочных и интересных для изучения объектов Солнечной системы. Вся поверхность покрыта многокилометровым слоем льда, отражающим более 80% падающего на него излучения. Под поверхностью располагается глобальный океан соленой жидкой воды, прорывающийся через трещины в ледяной коре южного полярного региона мощными гейзерами.
Аппарат «Кассини»Космический аппарат, исследующий Сатурн и его спутники с 2004 по 2017 год, провел химический анализ южнополярных шлейфов, составляющих основу внешнего кольца. кольца ЕШестая от Солнца планета. В составе выбросов Энцелада, помимо водяного пара, азота, углекислого газа и метана, обнаружены нанометровые частицы диоксида кремния. Наличие этих наночастиц свидетельствует о контакте воды с силикатной породой перед выбросом из-под поверхности спутника и воздействии высоких температур.
Процесс образования кремнезема в выбросах Энцелада более-менее понятен, но конкретные механизмы формирования гейзеров оставались неясными. Американские исследователи под руководством учёных из Калифорнийского университета разработали аналитическую модель, описывающую образование тепловых конвективных потоков в силикатном ядре Энцелада за счёт приливной деформации. Данные потоки приводят к наблюдаемым выбросам. изложили в статье, опубликованной в журнале Communications Earth & Environment.
Активная геология Энцелада обуславливается приливными силами, возникающими во время его вращения вокруг Сатурна. Гравитация газового гиганта деформирует спутник, растягивая и сжимая его, что приводит к трению в ледяной оболочке и пористом силикатном ядре. В результате поверхность Энцелада покрывается трещинами, а согласно новому исследованию, ядро нагревается достаточно для формирования горячих и узких турбулентных зон апвеллинга.
Модель представляет эти зоны как конвекционные столбы Тейлора, имеющие цилиндрическую форму.
Исследование выявило достаточно мощные потоки, чтобы извлекать материалы с дна и доставлять их к ледяной оболочке, разделяющей океан от космоса. Трещины, называемые тигровыми полосами, проходящие через толщу ледяного панциря до подповерхностного океана, могут служить прямыми каналами для захваченных материалов, выбрасываемых в космос. Энцелад предоставляет бесплатные образцы того, что скрыто глубоко в его недрах, — заявила ведущий автор исследования Эшли Шенфельд. Ashley Schoenfeld), докторант Калифорнийского университета по планетологии.
Аппарат «Кассини» обнаружил значительное количество газообразного водорода в шлейфах, генерируемых Энцеладом, помимо наночастиц кремнезема. Вместе эти два факта представляют убедительные доказательства гидротермальной активности на дне океана. На Земле в подобных глубоководных гидротермальных жерлах много живых организмов, которые питаются выделяемыми там минералами.
Космические миссии будущего должны собрать больше информации о гидротермальной активности Энцелада для того, чтобы учёные могли продолжать исследование физических и химических характеристик системы «ядро — океан».