Энцелад был обнаружен в 1789 году британским астрономом немецкого происхождения Уильямом Гершелем. В течение следующих двух столетий никаких знаний об Энцеладе, кроме самого факта его существования, у ученых не прибавилось. Интерес к шестому по величине спутнику Сатурна появился у астрономов после того, как мимо планеты-гиганта пролетели "Вояджеры".
Оказалось, что поверхность спутника является необычно ровной и белоснежной. Лучше всего подобные характеристики Энцелада объясняла бы покрывающая луну ледяная корка. Однако за 4,5 миллиарда лет, прошедших с момента образования спутника, белый цвет льда должен был померкнуть из-за упавших на Энцелад метеоритов. Парадокс навел ученых на мысль о геологической активности необычной луны. Астрономы предположили, что на Энцеладе могут существовать действующие вулканы. Причем выбрасывать эти вулканы должны не раскаленную магму - средняя температура на Энцнеладе составляет около -198 градусов по Цельсию, а ледяную крошку.
Дополнительным доводом в пользу наличия на Энцеладе криовулканов стало обнаружение у этой небольшой луны атмосферы. Диаметр второго спутника Сатурна составляет всего 500 километров, плотность его не очень велика, соответственно, мала и масса. Гравитационное притяжение Энцелада недостаточно для удержания атмосферы. Значит, на луне есть постоянный источник составляющих ее веществ (атмосфера Энцелада на 65 процентов состоит из водяного пара, на 20 процентов из молекулярного водорода, остальные 15 приходятся на углекислый газ, молекулярный азот и монооксид углерода).
Данными о наличии на второй луне Сатурна атмосферы ученых снабдили уже не "Вояджеры", а зонд Cassini. Он же "увидел" на южном полюсе Энцелада необычные разломы, получившие название "тигровых полос". Четыре огромных трещины (их глубина составляет около 500 метров, а ширина - 2 километра) тянутся на 130 километров. В 2006 году Американская геологическая служба (USGS) даже придумала разломам имена: теперь "полосы" зовутся Александрия, Каир, Багдад и Дамаск.
Астрономы предположили, что именно через эти трещины из недр спутника вырываются лед и различные газы. Однако увидеть сами гейзеры ученые не могли вплоть до конца 2005 года, когда Cassini сфотографировал южный полюс Энцелада в контровом свете. Зонду удалось запечатлеть несколько фонтанов высотой до 500 километров. Ученые даже предположили, что именно гейзеры Энцелада питают материей одно из колец Сатурна - кольцо Е. Очевидно, процессы, питающие ледяные гейзеры, должны быть очень мощными.
Астрономы выдвинули две гипотезы. Первая предполагала, что причиной образования фонтанов являются соседи Энцелада по небосклону - Сатурн и/или Мимас. Из-за гравитационного взаимодействия с ними поверхность Энцелада периодически деформируется (такое явление получило название приливного взаимодействия). При этом внутренности луны разогреваются, а трещины на полюсе расширяются. Под воздействием тепла ледяная корка Энцелада подтаивает и собирается на стенках "тигровых полос". Когда влияние Сатурна раздвигает разломы, лед вырывается из них в космос.
Энцелад - не единственный потенциально обитаемый объект в Солнечной системе. Собранные к настоящему моменту научные данные указывают на существование подледной жидкой воды на спутнике Юпитера Европе, спутнике Нептуна Тритоне и на самой крупной луне Сатурна Титане.
Сторонники второй гипотезы настаивают на том, что под ледяной поверхностью Энцелада скрыт жидкий океан. Разогревать воду могут распадающиеся радиоактивные элементы или те же приливные взаимодействия. Анализ новых наблюдений зонда Cassini предоставил ученым дополнительные факты в пользу правомерности этой гипотезы. Изменение интенсивности работы гейзеров с 2005 по 2007 годы не соотносилось с предположением о том, что их источником являются только приливные взаимодействия.
Авторы еще одной недавней работы смогли обнаружить в гейзерах Энцелада аммиак. Вода с аммиаком замерзает при более низких температурах, чем чистая H2O, поэтому неизвестный источник тепла спутника может быть не таким интенсивным, как считалось ранее.
Известие о гипотетическом подледном океане вызвало большой ажиотаж в научной среде. Относительно теплая вода с растворенными в ней простейшими органическими веществами, скрытая от губительного воздействия космических лучей - чем не идеальные условия для развития жизни?
Оптимизм ученых относительно потенциальной обитаемости Энцелада может поколебать недавно вышедшая работа, авторы которой предложили другой механизм формирования гейзеров. Ученые, доложившие о своих результатах на встрече Американского геофизического общества, проходившей в Торонто, отталкивались от одного неприятного для "энцеладоведов" факта. Если бы второй спутник Сатурна проявлял наблюдаемую в настоящий момент активность в течение всего времени своего существования, то он должен был бы быть на 20 процентов легче, чем сейчас. Авторы новой гипотезы предположили, что выбросы льда и газов на Энцеладе не происходят постоянно, а являются периодическим явлением. "Включение" ледяных фонтанов стимулируется гравитационным взаимодействием с другой луной Сатурна - Дионой.Из-за гравитационного влияния Дионы орбита Энцелада постепенно становится более вытянутой. Изменение орбиты способствует усилению приливного воздействия и нагреву спутника. При этом покрывающая его поверхность ледяная корка трескается, и куски льда сквозь трещины прорываются на поверхность. В частично жидком состоянии Энцелад легче теряет энергию, и гравитационное взаимодействие с Дионой ослабляется. Неспокойная вторая луна Сатурна вновь остывает, а возможно и полностью замерзает. Пережить такие периодические встряски организмам земного типа было бы очень тяжело.
Несмотря на то что Энцелад оказался одним из самых интересных объектов в Солнечной системе, в ближайшее время его активного изучения не предвидится. Миссия зонда Cassini должна завершиться в 2010 году (впрочем, весьма вероятно, что ее снова продлят), а другие аппараты в сторону Сатурна направятся еще очень нескоро. В начале 2009 года Американское и Европейское космические агентства сделали выбор в пользу миссии к Юпитеру и его спутникам. Так что Энцелад еще долго будет служить источником вдохновения для любителей порассуждать насчет жизни за пределами Земли.
0 коммент.:
Отправить комментарий