О том, что на Энцеладе, спутнике Сатурна, существует жидкий океан, люди узнали благодаря космическому аппарату «Кассини». Именно он впервые сфотографировал криовулканы, а затем пролетел через зону вулканического шлейфа, попутно проанализировав характеристики частиц, выброшенных вулканом. Существование океана на планетоиде поднимает еще больше вопросов об Энцеладе, чем раньше.
Например — как на относительно небольшом объекте может существовать подледный океан. Почему все не замерзло еще много десятков миллионов лет назад? Ответить на вопрос попробовала объединенная команда астрономов, на днях опубликовавшая результаты своих исследований в журнале Nature Astronomy.
«Происхождение энергии, которая позволяет Энцеладу нагревать свой океан, долгое время было загадкой. Чтобы найти ответ на нее, мы проанализировали влияние структуры ядра планетоида и химического состава на процесс выработки энергии, используя данные, полученные от „Кассини“, — заявил Гаэль Шобле (Gael Choblet) из университета Нанта (Франция).
По данным аппарата, океан имеет довольно большую глубину и покрыт не таким уж и толстым слоем льда, который можно было бы ожидать в таких условиях. Если бы не существовало никакого источника энергии нагрева воды в океане, то Энцелад бы давно замерз. Но, как видим, это не так, а значит, энергия откуда-то берется, причем в достаточном количестве для существования криовулканов. Изначально специалисты высказали предположение, что источником тепла на Энцеладе являются приливные силы. Они, по мнению астрономов, растягивают и сжимают твердое ядро планетоида. Немного позже выяснилось, что этого явно недостаточно для генерации тепла, позволяющего океану существовать в течение многих миллионов лет.
Помогли данные, собранные зондом „Кассини“ в ходе последнего этапа его работы — незадолго до запланированной гибели аппарата. Астрономы изучали динамику изменения внешнего вида Энцелада по мере удаления от Сатурна и при сближении с ним. Проанализировав все имеющиеся данные, ученые предположили, что ядро не слишком плотное. Оно содержит большое количество пустот, которые занимают до 30% объема ядра. Речь идет едва ли не о каменистой „губке“. В пустоты проникает вода, которая нагревается, взаимодействует с породами каменистого ядра и затем переносит тепло в толщу воды.
Специалисты утверждают, что такая модель может объяснить, почему гейзеры на Энцеладе располагаются в большинстве своем на южном полюсе. Дело в том, что если ядро действительно способствует нагреванию воды, то подавляющая часть этих потоков будет накапливаться на полюсах. Чем больше теплых течений, тем сильнее воздействие на толщу льда. Они постепенно „съедают“ его и приводят к появлению достаточно массивных трещин, через которые пробивается океаническая вода.
Если проследить за этой идеей, становится непонятным, почему криовулканы есть лишь на южном полюсе, а на северном их практически нет. Возможно, говорят астрономы, причина в условиях формирования ледяного покрова Энцелада. На Северном полюсе он может быть толще, а на южном, соответственно — тоньше. И относительно небольшая толщина слоя позволяет воде пробиваться через лед наружу.
В случае Энцелада „круговорот воды в природе“ происходит раз в 25 миллионов лет. Это означает, что океан жидкой воды мог существовать на планетоиде еще до того, как тот стал понемногу замерзать. Некоторые ученые считают, что раз на Энцеладе есть вода, то есть на спутнике Сатурна и возможность существования жизни. Она могла возникнуть там в ходе благоприятного стечения обстоятельств. Есть мнение, что океан планетоида слишком насыщен минеральными солями, чтобы там могла существовать хоть какая-то жизнь. К сожалению, истина откроется лишь в будущем, когда (и если) человек отправит на Энцелад зонд для поиска следов жизни.
После 20 лет работы на благо земной науки зонд Кассини было решено опустить в глубины атмосферы Сатурна, где аппарат и остался. Но перед отключением зонд успел отправить на Землю информацию о составе атмосферы планеты-газового гиганта. Этот этап получил название „Grand Finale.“ У ученых был выбор — либо запустить Кассини в атмосферу Сатурна, либо разбить его о поверхность Энцелада. От второго варианта было решено отказаться, чтобы не занести на спутник газового гиганта земные микроорганизмы.
Комментарии (26)
Tachyon
08.11.2017 13:34+1Вот если вдруг найдется какая-то жизнь на Энцеладе, пусть и примитивные само воспроизводящиеся органические молекулы, то это наверное будет означать что жизнь не просто ''может быть где-то ещё в космосе'', а то что ''жизнь точно есть и её много в космосе'', раз в одной солнечной системе она нашлась дважды. Да и если не брать в усмотрение этот прецедент, то кол-во звёзд(планет вращающихся вокруг них) столь велико, что любое допущение существования жизни ещё, хоть сколько нибудь отличное от нуля, сразу же ''заселяет'' космос, и причём довольно-таки сильно.
apiksDen
08.11.2017 13:35«От второго варианта было решено отказаться, чтобы не занести на спутник газового гиганта земные микроорганизмы.» так может зря? глядишь к нашему полету туда, там бы уже атмосфера с кислородом начала зарождаться
Tachyon
08.11.2017 14:50Ваш комментарий напомнил. Смотрел когда-то сериал Терраформирование. Вкратце сюжет- заселили Марс растениями и тараканами, чтобы колонизировать потом его легче, тараканы развились и стали нападать на колонистов и Землю.
siryoshka
08.11.2017 15:05Почему не предположить, ядро имеет неоднородную структуру. К примеру, на северном полюсе условия благоприятны для разумной жизни. А на юге для ферм. Тогда и криовулканы можно представить как канализация в фермерском хозяйстве, Была же и в истории Земли кислородная катастрофа.
sshmakov
Все равно непонятно. Вода сама по себе, что ли нагревается? Вступает в химическую реакцию с ядром? Охлаждает ядро? А что же, за все 25 миллионов лет вода и химически активные элементы в ядре не закончились? Что-то ученые здесь не договаривают…
Короче, незачёт, копайте дальше.
voyager-1
Кстати до исследований системы Юпитера и Сатурна никто и подумать не мог, что условия для существования жизни могут оказаться на таком расстоянии от Солнца. По сути такой замкнутой системе и звезда не нужна. На Земле в подобных условиях существуют виды у «чёрных курильщиков». Правда возможности развития до разумных видов в таких условиях вроде не видно, но кто знает — эволюция далеко за рамки нашего воображения может шагнуть…
Tyusha
У меня есть соображения, что с жизнью на Энцеладе могут быть трудности ещё вот по какой причине. На Земле организм получает химическую энергию при метаболизме и солнечную (световую и тепловую) энергию. В океане Энцелада можно рассчитывать только на химическую энергию, а это исчерпаемый ресурс. Нужные компоненты не могут возобновляется без притока энергии. При этом тепловую энергию воды использовать не удастся, т.к. температура одинакова: нет нагревателя и холодильника, чтобы организовать тепловой цикл для отбора энергии.
apiksDen
Так вроде температура воды как раз не одинакова, даже слой льда разный + есть трещины через который может пробиваться солнце
black_semargl
Тля того чтобы извлекать энергию из разности температур — надо иметь большие размеры, а сразу организм больших размеров возникнуть не может.
alcanoid
Можно начать на стыке воды и льда или в местах выходов гейзеров.
black_semargl
Разница потенциалов на размерах клетки недостаточна для химической реакции. Точно так же как фотосинтез требует некой минимальной энергии фотона.
alcanoid
Да, мы упустили из виду, что изначально возникшие организмы могли получать энергию из тех же исчерпаемых (насколько, кстати?) химических источников, а затем уже адаптироваться и научиться использовать разность температур.
Tyusha
Т.е. по -вашему второй закон термодинамики работает только для больших объектов? Что-то я такого в формулировке не видела.
Smbdy_kiev
Ээээ… ну как бы термодинамика изначально подразумевает «очень много» частичек.
Взял здесь
BigBeaver
Проблема в том, что статья пытается опровергнуть это.
black_semargl
Нет, не так. «этого» относится к другой части текста
BigBeaver
Из текста это не очевидно — слишком кривая формулировка.
Jeyko
«но кто знает — эволюция далеко за рамки нашего воображения может шагнуть»
Кто-кто… Кусто! ©
Вот там самое место ему развернуться. Ждём новых серий.
darthmaul
Может ядерный распад некоторых изотопов в ядре?
sotnikdv
Приливы. Трение (в т.ч. слоев жидкости друг о друга). Нагрев.
Классика же.