Группа исследователей из Оксфордского университета, Southwest Research Institute и Planetary Science Institute продемонстрировала, что энергетические потоки Энцелада поступают не только из активного южного полюса с его гейзерами, но и с ранее считавшейся «спокойной» северной области. Это открытие указывает на то, что спутник Сатурна обладает гораздо более интенсивным внутренним тепловыделением, чем полагали учёные, а его подлёдный океан получает и рассеивает энергию в постоянном режиме.
Энцелад — это покрытый толстой лёдянной коркой спутник, под которой располагается глобальный солёный океан. В этой среде сосуществуют жидкая вода, значительное тепловое поле и ключевые химические элементы, включая фосфор и сложные углеводороды. Такая комбинация условий делает Энцелад одним из наиболее перспективных объектов для поиска внеземной биосферы. Для сохранения жидкого состояния океана на протяжении геологических эпох требуется баланс между внутренним тепловыделением и его утечкой в космос.
До настоящего времени прямые оценки тепловых потерь проводились лишь для южного полюса, где аппарат Cassini зарегистрировал мощные струи водяного пара и частиц льда. Северный полюс долгое время считался геологически инертным. Используя данные инфракрасного спектрометра CIRS на борту Cassini в периоды полярной ночи 2005 года и полярного лета 2015 года, учёные сопоставили наблюдаемые температуры с моделями прогнозируемого остывания поверхности за время длительной ночи. В результате оказалось, что северный регион на ~7 К теплее, чем предсказывали расчёты, что свидетельствует о постоянном поступлении тепла из подлёдного океана с температурой около 0°C сквозь ледяную корку к экстремально холодной поверхности (~–223°C).
По расчётам, тепловой поток на северном полюсе составляет приблизительно 46 ± 4 мВт/м². Хотя в масштабах космоса это кажется скромным значением, суммарно на весь спутник оно соответствует около 35 ГВт энергии — эквивалент мощности порядка 66 000 000 солнечных панелей по 530 Вт или примерно 10 500 ветряных турбин по 3,4 МВт каждая. С учётом ранее измеренных значений для южного полюса общие потери тепла Энцеладом достигают примерно 54 ГВт.
Такой суммарный показатель практически совпадает с теоретическими оценками тепла, вырабатываемого внутри спутника под действием приливного нагрева, вызванного гравитационным притяжением Сатурна. При движении по эллиптической орбите Энцелад периодически деформируется, преобразуя часть механической энергии в тепло. Близкое соответствие между рассчитанным и наблюдаемым излучением свидетельствует о том, что система находится в состоянии энергетического баланса, что, в свою очередь, обеспечивает долговременную стабильность подлёдного океана.
«Определение глобального уровня тепловых потерь Энцелада имеет решающее значение для понимания его способности поддерживать условия, благоприятные для жизни», — отметила ведущий автор исследования Джорджина Майлз. По словам соредактора статьи Кэрли Хауэтт, полученные результаты подтверждают сценарий длительной устойчивости подлёдного океана, необходимого для возможного зарождения биологических процессов.
Кроме оценки теплового баланса, учёные продемонстрировали, что точный тепловой профиль позволяет выводить толщину ледяной оболочки. Анализ показал, что на севере лёд достигает 20–23 км, а средняя толщина коры по всему спутнику составляет около 25–28 км, что слегка превышает ряд предыдущих оценок. Эти данные имеют важное значение для разработки будущих космических миссий, планирующих более детально исследовать подлёдный океан — от повторных пролётов через струи до высадки посадочных аппаратов.
В совокупности результаты укрепляют статус Энцелада как одного из ключевых кандидатов на поиск жизни в Солнечной системе и формируют конкретные задачи для следующих экспедиций: где именно подо льдом скрывается тёплый океан, какой объём энергии он получает и насколько стабильны условия для возможного обитания живых организмов.
Источник: iXBT
_large.jpg "SpaceX может подорожать до ,5 трлн благодаря крупнейшему в истории IPO при участии ведущих банков")
