Процент отражательной способности число альбедо спутника сатурна энцелада может быть равен

Обновлено: 30.06.2024

Открытый в 1789 году, но малоизученный до 1980 года, этот маленький спутник Сатурна с каждым днем приковывает к себе все больше и больше внимания. Мы расскажем чем так уникально это небесное тело и почему оно вызывает такой интерес у ученых со всего мира .

Информация о спутнике

Энцелад является одним из крупнейших спутников Сатурна, располагается на расстоянии в 237 378 км от орбиты газового гиганта и обращается вокруг него примерно за 33 часа . Орбита Энцелада проходит по самой плотной области кольца Е - самого внешнего кольца Сатурна, состоящего из микроскопических частиц льда или пыли.

Кольцо Е и Энцелад. Кольцо хорошо заметно благодаря освещению сзади (Солнце находится за 5° от центра снимка) Кольцо Е и Энцелад. Кольцо хорошо заметно благодаря освещению сзади (Солнце находится за 5° от центра снимка)

На данный момент Энцелад находится в орбитальном резонансе с другим спутником Сатурна - Дионой, что приводит к регулярному изменению приливных сил, нагреву недр, и как следствие, к обеспечению своей геологической активности.

Атмосфера Энцелада очень разреженная, но по сравнению с атмосферами других небольших спутников Сатурна — довольно плотная. 91 % атмосферы составляет водяной пар.

Известно что Энцелад отражает больше солнечного света, чем какое-либо другое тело Солнечной системы.

Исследования

Вид Энцелада с космического аппарата «Вояджер-2», 26 августа 1981 года Вид Энцелада с космического аппарата «Вояджер-2», 26 августа 1981 года

Первые снимки крупным планом были получены благодаря миссии "Вояджер" , когда два комических аппарата сблизились с Энцеладом в 1980 и 1981 году. На снимках была заметна высокая отражательная способность - что говорит о наличии ледяной поверхности , и отсутствие крупных кратеров - что указывает на молодой возраст и существование современной или недавней геологической активности . Для научного сообщества молодость поверхности Энцелада стала неожиданностью, потому что в то время ни одна теория не могла предсказать, что такое маленькое и холодное небесное тело может быть таким геологически активным.

Межпланетная станция "Кассини" вышла на орбиту Сатурна 1 июля 2004 года. Исходя из результатов "Вояджера", Энцелад рассматривался как приоритетная цель и было запланировано несколько сближений и наблюдений за спутником. "Кассини" смог обнаружить выбросы водяного пара из южной полярной области, что дало основания полагать о наличии жизни в подледных слоях Энцелада.

Спектрозональный снимок «Кассини» — водяной пар в южном полушарии Энцелада. Спектрозональный снимок «Кассини» — водяной пар в южном полушарии Энцелада.

9 октября 2008 года, пролетая сквозь струи выбросов гейзеров Энцелада, "Кассини" собрал данные указывающие на наличие жидкого океана под ледяной коркой. В 2009 году от "Кассини" получены и опубликованы детализированные данные химического состава этих выбросов, подтверждающие версию о жидком океане как их источнике. В марте 2011 года было установлено, что тепловая мощность Энцелада значительно выше, чем считалось до этого. В том же году ученые из Германии обнаружили что под застывшей корой Энцелада находится океан, и высказали предположение что вода в подземном океане - соленая .

Позже на международной конференции было заявлено, что Энцелад — «наиболее пригодное для такой жизни, какую мы знаем, место в Солнечной системе за пределами Земли» . Также было сказано следующее - в Солнечной системе только на Энцеладе обнаружены «жидкая вода, углерод, азот в форме аммиака и источник энергии».

В 2018 году учёные заявили об о бнаружении сложных органических макромолекул в собранных "Кассини" образцах из струйного шлейфа Энцелада.

Поверхность

Первые детальные снимки поверхности получил "Вояджер-2". Стало известно что существует по меньшей мере пять типов ландшафта - есть гладкие области и ребристые участки, длинные трещины и уступы. Наличие на Энцеладе таких участков, а также молодость поверхности говорит о наличии какого-то источника энергии, поддерживающего геологические процессы на спутнике.

Энцелад состоит в основном из водяного льда и имеет почти белую поверхность с рекордной в Солнечной системе чистотой и отражательной способностью . Температура поверхности днём — около −200 °C. В разломах южной полярной области она местами достигает около −90 °C.

Гейзеры

Струи вещества, бьющие из-под поверхности Энцелада. Снимок "Кассини" Струи вещества, бьющие из-под поверхности Энцелада. Снимок "Кассини"

С поверхности Энцелада регулярно вырываются гейзеры. Известно что их состав состоит из:

  • Вода — 93 % ± 3 %
  • Азот — 4 % ± 1 %
  • Диоксид углерода — 3,2 % ± 0,6 %
  • Метан — 1,6 % ± 0,6 %
  • Аммиак, ацетилен, синильная кислота, пропан — следы (<1 %)

Также на Энцеладе обнаружены горячие гейзеры, выбросы которых содержат частицы диоксида кремния

Подповерхностный океан

Предполагаемая схема активности гидротермальных источников Предполагаемая схема активности гидротермальных источников

Сделанные в 2005 году снимки гейзеров, бьющих на высоту до 250км, дали повод говорить о возможном наличии полноценного жидкого океана под поверхностью Энцелада.

В 2014 году были опубликованы результаты исследований, согласно которым на Энцеладе существует подповерхностный океан . В основу этого вывода легли измерения гравитационного поля спутника, сделанные во время трёх близких (менее 500 км над поверхностью) пролётов "Кассини" над Энцеладом в 2010—2012 годах. Полученные данные позволили учёным достаточно уверенно утверждать, что под южным полюсом спутника залегает океан жидкой воды . Размер водной массы сопоставим с североамериканским озером Верхним в Северной Америке, площадь составляет около 80 тыс. км² (10 % от площади Энцелада), толщина — около 10 км, а глубины залегания — 30–40 км. Температура его верхних слоёв может составлять около −45° С и с ростом глубины достигать 0…+1 °С, что сравнимо с температурой земных арктических и антарктических вод. Дно, предположительно, каменное. Есть ли вода под северным полюсом Энцелада, остаётся неясным.

В 2015 году учёными из института Карнеги на основе данных с приборов "Кассини" был определён pH среды океана Энцелада, равный 11-12 (это очень щелочная среда: даже при pH 11 могут выжить лишь немногие бактерии и грибы.

Органические соединения обнаруженные в гейзерах, подтверждение существования океана жидкой воды, высокая щелочность и гидротермальная активность делают Энцелад самым привлекательным местом в Солнечной системе для поиска микробной жизни.

Спасибо что дочитали до конца. Если вам понравилась статья, ставьте лайки, оставляйте комментарии и подписывайтесь на канал!

Энцелад - спутник Сатурна. Открыт Уильямом Гершелем в 1789 году.

Энцелад - шестой по размеру спутник Сатурна, на нём есть вода и возможно жизнь.
Имея диаметр около 500 км., Энцелад является одним из самых маленьких тел в Солнечной системе с почти правильной шарообразной формой.

Исследование Энцелада привело к поразительному выводу. Инопланетная жизнь конечно же ещё не найдена, но на Энцеладе создались условия, когда для возникновения жизни не обязательно наличие звезды рядом с планетой! Но, обо всё по-порядку.

Энцелад


Этот снимок Энцелада сделала станция "Кассини" 26-го июля 2005 г. (Фото NASA/JPL/Space Science Institute)
Хорошо видно общее малое число кратеров и относительно гладкая поверхность.
В нижней части видны огромные тёмные трещины, названные "тигровыми полосами". Глубина трещин - до 500 метров, ширина до 2 км. Предположительно, именно из них временами вырываются огромные струи знаменитых водяных гейзеров Энцелада.
Обратите внимание на почти полное отсутствие кратеров рядом с трещинами - свидетельство того, что это молодые участки.

Ледяная поверхность Энцелада отражает примерно 90% солнечного света, что делает его одним из самых ярких объектов Солнечной системы. Другими словами, альбедо Энцелада равно 0,9. Ему уступает только Тефия, у которой альбедо лишь немного меньше.

Физические характеристики Энцелада
Размеры513,2 х 502,8 х 496,6 км
Масса (m)1,08022 х 10 20 кг
Средняя плотность1,6096 г/см 3
Ускорение свободного падения на экваторе0,111 м/с 2 (0,0113 g)
Видимая звёздная величина11,7 m
Температура на поверхностиот -241°С до -128°С

Энцелад и Земля

Наглядное сравнение Земли и Энцелада: Неудивительно, что при таких размерах сила тяжести на Энцеладе составляет 0,0113g - всего 1% от силы тяжести на Земле.

Энцелад долго оставался неизученным, несмотря на давнее открытие.
Первые его фотографии мы получили только в 1980 и 1981 годах, с космических аппаратов "Вояджер-1" и "Вояджер-2" - на них была видна высокая отражающая способность поверхности Энцелада и неравномерное распределение кратеров на его поверхности. Было высказано предположение, что кольцо Е в поясе колец Сатурна порождено Энцеладом.
Cамым неожиданным было то, что на Энцеладе очень мало кратеров. Дело в том, что Энцелад слишком мал, чтобы иметь собственные геологические процессы, но он был мало изрыт кратерами, а значит имел молодую поверхность, по сравнению например с другим спутником Сатурна - с Мимасом.
Гораздо больше об Энцеладе рассказала станция "Кассини", вышедшая на орбиту Сатурна 1-го июля 2004 года. Она много раз сближалась с Энцеладом на разных расстояниях, однажды пролетев всего в 25 километрах над его поверхностью. Кассини пролетал даже сквозь струи выбросов ледяных гейзеров, собирая данные об их составе.

Атмосфера Энцелада состоит из водяного пара (65%), 20%- молекулярный водород, 15% - углекислый газ, монооксид углерода и молекулярный азот. Но, Энцелад не может её удержать - не хватает силы собственного притяжения. Следовательно, атмосфера постоянно подпитывается.

Энцелад вращается внутри кольца Е Сатурна, обращаясь вокруг него за 32,9 часа. Следующий снимок был сделан в видимом свете широкоугольной камерой космического аппарата "Кассини" 15 сентября 2006 года с расстояния около 2,1 миллиона километров от Энцелада. Угол между Солнцем, Энцеладом и станцией - 175°, чтобы лучше рассмотреть мельчайшие частички кольца Е. Энцелад - в центре. Яркая точка левее и выше Энцелада - спутник Сатурна Тетис.
Вид снизу на кольца Сатурна и Энцелад. Снимок "Кассини" 29 июля 2015 г.

Исследования межпланетной станцией "Кассини", в частности открытие мощных гейзеров высотой в сотни километров у южного полюса Энцелада, которые выбрасывают струи жидкости за пределы спутника, породили множство выводов и предположений:
1) кольцо Е Сатурна скорее всего обязано своим существованием Энцеладу;
2) на спутнике есть тектоническая активность, что подтверждается относительно молодой поверхностью, на которой довольно мало кратеров;
3) несмотря на твёрдую ледяную поверхность, под ней скорее всего существует жидкий "океан";
4) примечательно, что анализ содержимого в факелах гейзеров показал, что она на 93% состоит из воды; (ещё азот 4%, двуокись углерода 3,2%, метан 1,6%, а так же следы аммиака, ацетилена, пропана и цианида водорода);
5) жидкая вода возможна только при высоких температурах, следовательно ядро Энцелада относительно горячее.

Но, откуда же берётся атмосфера вокруг Энцелада? Откуда все эти гейзеры? Ведь Энцелад очень мал, как мы уже сказали. Виновницей энергии является соседний спутник Сатурна - Диона. Энцелад находится с ней в орбитальном резонансе в соотношении 2:1, что приводит к небольшому эксцентриситету его орбиты. То есть в результате Энцелад периодически то удаляется от Сатурна, то приближается к нему, причём с частотой всего 1,37 дня! Поэтому, его недра постоянно деформируются приливными силами Сатурна с выделением большого количества тепла. И этого тепла хватает для существования жидкого океана подо льдом Энцелада.

Всё это делает Энцелад очень интересным объектом для исследований. Наличие воды и тепла позволяет делать предположения о возможном существовании жизни на Энцеладе. Несмотря на то, что если она и есть, то представлена какими-нибудь микроорганизмами. Отсутствие солнечного света на является препятствием для таких догадок - на Земле, в тёмных глубинах океана есть существа, которые живут за счёт лишь химической энергии подводных гейзеров.

Энцелад занимает 6-ю позицию по величине в лунном семействе Сатурна. Среди интересных особенностей фигурируют прослойки синего льда, напоминающие полосы, а также восхитительные струи из водяного льда. Обладает значительным водным объемом, поэтому рассматривается как цель по поиску жизни. Давайте узнаем интересные факты о спутнике Сатурна Энцеладе.

Обнаружение и имя

«Тигровые полосы» выступают источниками ледяных извержений. Снимок сделан аппаратом Кассини в 2009 году.

«Тигровые полосы» выступают источниками ледяных извержений. Снимок сделан аппаратом Кассини в 2009 году.

В 1789 году спутник заметил Уильям Гершель. Название досталось в честь одного из титанов. Фактически все спутники Сатурна получили свои имена по греческим титанам, потому что это было предложением Джона Гершеля. А вот все его особенности названы по персонажам и местам из классической истории.

Размер, масса и орбита

Сравнение размеров Луны и основных спутников Сатурна

Сравнение размеров Луны и основных спутников Сатурна

Радиус – 252 км (0.0395 земного), а масса – 1.08 х 10 20 кг (0.000018). Из-за эксцентриситета в 0.0047 средняя отдаленность составляет 237948 км. На выполнение орбитального пролета уходит 32.9 часов. Пребывает в резонансе 2:1 с Дионой. Именно это поддерживает показатель эксцентриситета и выступает главным источником нагрева для геологической активности луны.

Таким образом вы узнали, спутником какой планеты является Энцелад.

Основные параметры спутника Энцелад

Осевой и орбитальный периоды совпадают, поэтому Энцелад оказывается в гравитационном блоке.

Состав и поверхность

Плотность – 1.61 г/см 3 , что выше, чем у других лун планеты. Состоит из огромного процента железа и силикатов. Есть активное ядро, жидкий океан и ледяная мантия. Ниже представлено фото строения спутника Сатурна Энцелад.

Измерение лунной гравитации аппаратом Кассини намекнуло на присутствие внутреннего океана под территорией южного полюса

Измерение лунной гравитации аппаратом Кассини намекнуло на присутствие внутреннего океана под территорией южного полюса

С 2005 года ведутся споры о существовании подповерхностного океана. На это намекают струи, вмещающие водяной пар и поступающие из южной полярной области. Они могут извергать 250 кг пара в секунду на скорости в 2189 км/ч и вырываться в высоту на 500 км.

В 2006 году поняли, что струи пополняют кольцо Е. Выбросы включают водяной пар, метан, молекулярный азот и диоксид углерода. Также находили формальдегид, пропан и ацетилен.

Анализ показывает, что южный полярный шлейф находится под сильным давлением. Интенсивность извержений зависит от орбитальной позиции. Струи увеличивают силу в 4 раза, когда Энцелад максимально отдален от планеты.

Эта анимация наглядно показывает на какую высоту смог бы подпрыгнуть человек, находясь на поверхности Солнца

О подземной воде Энцелада свидетельствует и миссия Кассини в 2014 году. Гравитационные замеры подтвердили наличие океана с толщиною в 10 км.

Также в 2005 году Кассини заметил утечку внутреннего тепла на южном полюсе. Температурный показатель был крайне высокий и не вписывался в модель солнечного нагрева. Если прибавить гейзеры, то видно, что внутри спутник поддерживает геологическую активность.

Изучение лунной либрации показывает, что вся ледяная кора отделяется от скалистого ядра (наличие океана). Глубина способна достигать 26-31 км.

Поверхность делится на 5 разновидностей рельефа: кратеры, равнины, уступы, впадины и канавки. Кратеры носят имена персонажей из книги «Тысяча и одна ночь»: Шехиризада, Дияр, Анбар и т.д.

Взгляд на Сатурн с Энцелада. На переднем плане извергаются гейзеры

Взгляд на Сатурн с Энцелада. На переднем плане извергаются гейзеры

Гладкие равнины Энцелада укрыты свежим чистым ледяным покровом, из-за чего альбедо составляет 1.38. Здесь мало кратеров, а значит их возраст достиг лишь нескольких миллионов лет. Древние участки покрыты не только кратерами, но и серьезной деформацией.

Наиболее интересными в спутнике Энцеладе выступают рифтовые каньоны, способные простираться на 200 км, охватывать в ширину 5-10 км, а глубина – 1 км. Это молодые формирования, обладающие острым рельефом и пересекающиеся с более старыми.

Серия разломов «тигровые полосы» на поверхности Энцелада

Серия разломов «тигровые полосы» на поверхности Энцелада

Линейные канавки просматриваются и на хребтовых лентах. Некоторые стерлись из-за приближенных кратерных ударов. Есть и небольшие хребты (1 км). Выделяются «тигровые полосы» – цепочка трещин, ограниченных с обеих сторон хребтами. Расположены в южной полярной области и окружены водным льдом.

Атмосфера

По слою атмосферы соперничает с Титаном. Создается криовулканами, выбрасывающими газы и пар на поверхность. Первые доказательства получили от Кассини в 2005 году. Магнитометр показал, что газы концентрируются над южной полярной областью, где атмосферный слой располагается ниже.

Водяной пар, извергающийся из южного полюса Энцелада

Атмосферный слой наполнен водяным паром (91%), молекулярным азотом (4%), двуокисью углерода (3.2%), метаном (1.7%), а также примесями пропана, формальдегида и ацетилена.

Обитаемость

С момента обнаружения гейзеров и намеков на подповерхностный океан, ученые стали рассматривать Энцелад как источник жизни. Но из-за сильной отражательной способности его температурная отметка держится на -198°C.

Резонанс с Дионой настраивает орбитальный эксцентриситет, что вызывает приливной нагрев. Это объясняет геологическую активность и наличие теплого океана ближе к ядру. В 2015 году Кристофер Глейн создал океаническую модель с наличием щелочной pH от 11 до 12. Это приводит к формированию молекулярного водорода, что может метаболизироваться метаногенными микробами.

Исследование

Вояджер-1 прибывает к Сатурну и его лунному семейству

Вояджер-1 прибывает к Сатурну и его лунному семейству

Эта миссия отобразила лунный диаметр, а также поверхностные особенности (практически 100% отражение солнечного света), расположение в Е-кольце. Вояджер-2 прислал более качественные снимки.

Близко к Энцеладу приблизился Кассини в 2005 году. Он заметил водяные струи и собрал доказательства в пользу наличия подповерхностного океана. Сейчас Энцелад считается одним из наилучших объектов для исследования, потому что к воде проще добраться.

Художественная иллюстрация аппарата Кассини

Художественная иллюстрация аппарата Кассини

Последний пролет Кассини состоялся в 2015 году, когда он подошел к спутнику на 1839 км. Инструменты аппарата отобразили поверхностные особенности вместе с кратерами, морщинами и переломами. Последние признаки указывают на то, что поверхность подвергалась геологической активности.

Несмотря на свою удаленность спутник Сатурна Энцелад таит в себе слишком много интересных и привлекательных для ученых особенностей. Наличие океана, струи и ледяная поверхность говорят о том, что там может существовать жизнь. Тем более, что можно проанализировать образец струи из атмосферы, и не спускать аппарат на поверхность. Обязательно взгляните на карту поверхности луны.

Карта поверхности

Карта поверхности Энцелада

Нажмите на изображение, чтобы его увеличить

Заднее и переднее полушарие спутника Энцелад

Северный и южный полюс спутника Энцелад

Фотографии

По внешнему виду Энцелад напоминает соседние спутники: морозный, покрыт льдом и не отличается гостеприимством. Но ученые считают, что он способен располагать условиями, необходимыми для формирования жизни. Пристальная слежка Кассини показала, что луна (504 км в ширину) не только наделена водяными струями, выбрасывающими материал в пространство, но и прячет масштабный жидкий океан под поверхностным слоем. Мы знаем, что вода выступает одним из главных критериев для зарождения и поддержания жизни, так что Энцелад – важный объект для будущих миссий. Обзор 27 ноября 2016 года сосредоточен на лунной полусфере, повернутой к планете. Север тянется вверх и обращен на 6 градусов вправо. Снимок выполнили в зеленом свете на удаленности в 130000 км. Программа Кассини выступает общей разработкой ЕКА, НАСА и Итальянского космического агентства. Команда располагается в ЛРД. Две камеры на борту также созданы ими. Добытые фотографии обрабатывают в Боулдере (Колорадо).

По внешнему виду Энцелад напоминает соседние спутники: морозный, покрыт льдом и не отличается гостеприимством. Но ученые считают, что он способен располагать условиями, необходимыми для формирования жизни. Пристальная слежка Кассини показала, что луна (504 км в ширину) не только наделена водяными струями, выбрасывающими материал в пространство, но и прячет масштабный жидкий океан под поверхностным слоем. Мы знаем, что вода выступает одним из главных критериев для зарождения и поддержания жизни, так что Энцелад – важный объект для будущих миссий. Обзор 27 ноября 2016 года сосредоточен на лунной полусфере, повернутой к планете. Север тянется вверх и обращен на 6 градусов вправо. Снимок выполнили в зеленом свете на удаленности в 130000 км. Программа Кассини выступает общей разработкой ЕКА, НАСА и Итальянского космического агентства. Команда располагается в ЛРД. Две камеры на борту также созданы ими. Добытые фотографии обрабатывают в Боулдере (Колорадо).

Ледяной спутник Сатурна Энцелад вращается над великолепной кольцевой системой планеты в цветовом обзоре Кассини. Кольца представлены практически чистым водяным льдом, часть которого загрязнена метеоритной пылью. Возраст может достигать несколько сотен миллионов лет. Энцелад также практически полностью состоит из водяного льда, но избежал загрязнений по пока неясной причине. Охватывает в ширину 505 км.

Ледяной спутник Сатурна Энцелад вращается над великолепной кольцевой системой планеты в цветовом обзоре Кассини. Кольца представлены практически чистым водяным льдом, часть которого загрязнена метеоритной пылью. Возраст может достигать несколько сотен миллионов лет. Энцелад также практически полностью состоит из водяного льда, но избежал загрязнений по пока неясной причине. Охватывает в ширину 505 км.

Кажется, что в этом обзоре одна сторона Энцелада освещена Солнцем, а вторая пребывает в тени. Но не верьте всему, что видите. На самом деле, часть справа освещается планетарным свечением, а слева – прямыми солнечными лучами. Подобные снимки направлены на наблюдение за струями ледяного материала, выбрасываемого с южной территории. В такие моменты Кассини нужно расположиться на ночной лунной стороне, потому что частички лучше всего видны, когда подсвечены звездным светом. Здесь аппарат обращен к ведущей стороне. Снимок сделан при видимом свете узкоугольной камерой на удаленности в 364000 км. Кассини приблизился к Энцеладу (504 км в ширину) 10 мая 2015 года. Масштабность: 2.4 км на пиксель. Программа Кассини выступает общей разработкой ЕКА, НАСА и Итальянского космического агентства. Команда располагается в ЛРД. Две камеры на борту также созданы ими. Добытые фотографии обрабатывают в Боулдере (Колорадо).

Кольцевые тени выравнивают облик отдаленного Сатурна, гарантируя замечательный фон для белой сферы Энцелада. Перед вами ледяной спутник с измененной поверхностью и возвышающимися струями ледяного материала. Кассини сосредотачивал обзор в периоды равноденствия. На снимке запечатлено ведущее полушарие (313 км в ширину), отображенное в зеленом свете на удаленности в 291000 км. Пролет совершили 28 июня 2007 года. Для изображения использовали узкоугольную камеру аппарата.

Кольцевые тени выравнивают облик отдаленного Сатурна, гарантируя замечательный фон для белой сферы Энцелада. Перед вами ледяной спутник с измененной поверхностью и возвышающимися струями ледяного материала. Кассини сосредотачивал обзор в периоды равноденствия. На снимке запечатлено ведущее полушарие (313 км в ширину), отображенное в зеленом свете на удаленности в 291000 км. Пролет совершили 28 июня 2007 года. Для изображения использовали узкоугольную камеру аппарата.

Энцелад с высоким отражательным потенциалом располагается перед планетарными кольцами. На отдаленности можно заметить Титан. На южном полюсе происходит выброс льда и пара с водяных струй, что указывает на наличие подземного моря. Полагают, что в нем есть органические вещества и жидкие углеводороды. Энцелад простирается на 504 км и расположен посередине. Титан охватывает 5150 км, но здесь кажется слабым, потому что скрывается за кольцевой системой. Снимок выполнен в видимом зеленом свете узкоугольной камерой аппарата Кассини. Масштабность составляет 6 км на пиксель. 12 марта 2012 года аппарату удалось подойти на 1 млн. км при угле в 36 градусов.

Энцелад с высоким отражательным потенциалом располагается перед планетарными кольцами. На отдаленности можно заметить Титан. На южном полюсе происходит выброс льда и пара с водяных струй, что указывает на наличие подземного моря. Полагают, что в нем есть органические вещества и жидкие углеводороды. Энцелад простирается на 504 км и расположен посередине. Титан охватывает 5150 км, но здесь кажется слабым, потому что скрывается за кольцевой системой. Снимок выполнен в видимом зеленом свете узкоугольной камерой аппарата Кассини. Масштабность составляет 6 км на пиксель. 12 марта 2012 года аппарату удалось подойти на 1 млн. км при угле в 36 градусов.

Согласно новому анализу слоя льда, покрывающего глобальный водяной океан спутника Сатурна, можно сделать вывод, что там есть течения, очень похожие на земные. Если это действительно так, значит, океан Энцелада неоднороден.



Гейзеры на Энцеладе. Снимок сделан зондом «Кассини». (НАСА / Лаборатория реактивного движения / Институт космических наук (Space Science Institute)

Энцелад не так просто раскрывает свои секреты!

Впервые удалось получше его рассмотреть только в 1981 году, когда «Вояджер-2» пролетел мимо него, направляясь к более дальним планетам Солнечной системы. На изображениях, сделанных зондом, люди увидели небольшой шар льда. Он имеет почти белую поверхность с высокой отражающей способностью. Средний диаметр Энцелада составляет всего 500 километров. Спутник покрыт кратерами и изрезан длинными трещинами и горными хребтами, что свидетельствует о его геологической активности.

Затем, в 2010 году, нас ждал сюрприз: зонд Сатурна под названием «Кассини» обнаружил на спутнике гейзеры. Они выбрасывали водяной пар из трещин ледяной оболочки Энцелада. Это дало основания полагать, что спутник не был полностью покрыт льдом, а скрывал под поверхностью жидкий соленый океан.

Сочетание воды в жидком состоянии и трещин во льду помогло ученым понять, как устроен Энцелад. Энцелад обращается вокруг Сатурна за 32,9 часа, имея слегка вытянутую, овальную по форме орбиту. Таким образом, он то удаляется от планеты, то приближается к ней, и, соответственно, гравитационное воздействие Сатурна время от времени усиливается и ослабевает. Это напряжение и вызывает нагрев недр спутника, обеспечивая его геотермальную активность, а также создает трещины на поверхности льда или расширяет их (во время максимального удаления Энцелада от Сатурна).

Благодаря внутреннему теплу, океан остается жидким, и он может фонтанировать через трещины, после чего вода попадает на поверхность и снова замерзает. Внутреннее тепло будет порождать и вертикальные конвекционные потоки, аналогичные земным. Более теплая вода выталкивается наверх, где она остывает, и затем снова циркулирует вниз.

Однако, поскольку Энцелад все-таки значительно отличается от Земли, пока неясно, могут ли его океаны быть похожи с земными и по другим характеристикам. Например, глубина океанов Земли в среднем составляет 3,7 км, а глубина океанов Энцелада — не менее 30 километров. И при этом они еще покрыты 20-километровым слоем льда.

Хотя мы не можем увидеть, что скрывает океан, но лед оставляет нам некоторые зацепки. Мы знаем, что лед на полюсах значительно тоньше, чем на экваторе, и еще тоньше на южном полюсе, где как раз извергаются гейзеры. По мнению группы исследователей во главе с геофизиком Аной Лобо из Калифорнийского технологического института, в океане Энцелада происходит нечто более сложное, чем просто вертикальная конвекция.

Тонкий лед, вероятно, связан с более сильным таянием (спасибо, кэп!), а более толстый лед — с более сильным замерзанием.

Значит, там, где лед толще, океан более соленый, поскольку замерзает только вода, а большая часть солей возвращается обратно в воду. Это делает воду подо льдом более плотной, поэтому она опускается на дно океана.

В регионах таяния происходит обратное. Вода свежее, она менее плотная, поэтому остается наверху. На Земле это приводит к возникновению термохалинной циркуляции (ее часто называют океаническим конвейером). Вода замерзает на полюсах, а более плотная и соленая вода опускается на дно и течет по направлению к экватору, в то время как более теплые воды с экватора направляются к полюсам, где они замерзают, что приводит к опусканию более плотной холодной соленой воды и так далее.

Команда разработала компьютерную модель Энцелада, основанную на нашем понимании и представлении подобных течений. Было обнаружено, что такая циркуляция может образовывать толщину льда, которую мы как раз наблюдаем на спутнике.

До сих пор неясно, есть ли на Энцеладе жизнь. Он очень далек от Солнца, но из-за внутреннего геотермального нагрева может иметь хемосинтетические пищевые сети, аналогичные тем, которые встречаются вокруг гидротермальных источников в глубинных зонах океанов Земли. Если в океанах Энцелада прячется жизнь, открытия команды помогут нам ее найти.

Для тех, кто, как и переводчик этой статьи, впервые видит слово хемосинтетик Автотрофные организмы, или автотрофы, способны самостоятельно создавать органические вещества из минеральных компонентов. Подобные организмы также подразделяют на 2 группы: фотосинтетики (фотоавтотрофы) и хемосинтетики (хемоавтотрофы). Фотосинтетики использут энергию световых лучей, а хемосинтетики — энергию химических связей неорганических веществ.

Мы знаем, что воды Энцелада соленые: вода, взятая «Кассини» из гейзеров, доказала это. Если команда исследователей не ошиблась, уровень соли в этих гейзерах, на самом деле, может быть ниже, поскольку они выбрасываются из области таяния. Получается, что вода на экваторе может быть более соленой.

Мы также знаем, что океанические течения на Земле играют особую роль в распределении питательных веществ. Знания об уровне солёности воды и распределении питательных веществ поможет нам выделить те районы Энцелада, которые будут наиболее пригодны для жизни (в том виде, в каком мы ее понимаем сейчас).

На момент написания статьи нет информации о специальных миссиях на Энцелад. Однако миссии Dragonfly на спутник Сатурна Титан, Europa Clipper на спутник Юпитера Европу для изучения ее ледяной, (возможно) извергающей фонтаны воды и пара поверхности, а также миссия JUpiter ICy Moon Explorer (JUICE) могут пролить свет на циркуляцию океана в этих странных ледяных мирах.

Читайте также: