В журнале The Planetary Science Journal представлено новое исследование, которое выдвигает гипотезу о возможном существовании жидкого океана под поверхностью спутника Урана — Миранды. Это открытие вызывает сомнения относительно прежних предположений о строении и эволюции спутника и может причислить его к уникальным объектам нашей Солнечной системы, способным поддерживать жизнь.
Планетолог из Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса, Том Нордхайм, участвовавший в исследовании, сказал: «Обнаружение доказательств океана в недрах маленькой Миранды — это невероятно удивительно. Это открытие меняет наше представление о спутниках Урана, которые могут иметь океаны, несмотря на большую удалённость от Солнца, что делает их одновременно увлекательными и загадочными.»
Миранда среди лун Урана выделяется своими уникальными особенностями. Снимки, полученные «Вояджером-2» в 1986 году, показывают, что южное полушарие Миранды разрезано глубокими рытвинами и состоит из кратерированных регионов, разделённых грубыми обрывистыми уступами. Считается, что эти образования являются следствием внутренних приливных сил и теплового воздействия.
Группа исследователей, включая аспиранта Кейла Штрома из Университета Северной Дакоты, совместно с Нордхеймом и Алексом Паттоффом из Института планетологии в Аризоне, изучила фотографии Voyager 2, чтобы объяснить запутанную геологию Миранды и определить возможное внутреннее строение спутника.
После анализа различных особенностей поверхности, таких как разломы, массивы и уникальные формы рельефа, исследователи создали компьютерную модель, позволяющую предсказать возможное внутреннее устройство спутника и сопоставить её с фактическими геологическими данными.
Наиболее правдоподобная модель предполагала наличие океана под ледяной оболочкой Миранды в периоде около 100-500 миллионов лет назад. Согласно этому исследованию, океан находился под ледяной корой толщиной до 30 километров и имел глубину не менее 100 километров.
Учитывая радиус Миранды всего в 235 километров, подлёдный океан занимал примерно половину её объёма. «Этот результат был большим открытием для нас», — подчеркнул Штром.
По мнению исследователей, ключевую роль в образовании океана сыграли приливные взаимодействия между Мирандой и соседними спутниками. Эти гравитационные эффекты, усиливаемые орбитальными резонансами, могли создать условия для достаточного нагрева недр спутника. Аналогичная ситуация наблюдается у спутников Юпитера — Ио и Европы, где орбитальный резонанс 2:1 приводит к интенсивному приливному нагреву поверхности Европы.
Такие орбитальные конфигурации создают напряжение и тепло, способствующее образованию и поддержанию трещин. Согласно численным моделям, Миранда и её окружающие спутники в прошлом вероятно находились в подобном резонансе, возможном источнике тепла, необходимого для поддержания океана под поверхностью.
В определённый момент времени резонансные взаимодействия спутников могли ослабеть, замедлив процесс нагрева и приведя к охлаждению и затвердению. Однако команда исследователей считает, что Миранда не полностью застыла, поскольку в противном случае мы бы наблюдали характерные трещины на её поверхности, которых на самом деле нет.
Это указывает на то, что Миранда всё ещё охлаждается, и возможно, даже сегодня под её поверхностью сохраняется океан. Штром отмечает, что нынешний океан относительно неглубокий.
До прибытия зонда «Кассини» в 2004 году считалось, что Энцелад — замёрший спутник без активных геологических процессов, однако на нём был найден океан и проявления геологической активности. «Многие учёные не ожидали, что Энцелад окажется активным. Но он извергает струи пара и льда с южного полушария», — подчеркивает Паттофф. Сейчас Энцелад — один из главных объектов поиска внеземной жизни.
Миранда может повторить его судьбу. Её размеры и состав сопоставимы с Энцеладом, а по данным исследования 2023 года под руководством Яна Коэна из APL, она может выбрасывать материал в космос. Этот факт внушает надежду, что в будущем исследование Миранды поможет уточнить её обитаемость. Однако, как предупреждает Нордхайм, пока мы знаем о Миранде и лунах Урана слишком мало, чтобы говорить о наличии жизни.
«Пока мы не вернёмся на Миранду и не соберём дополнительные данные, точный ответ о наличии океана останется недоступным. Мы заканчиваем изучение данных, полученных с Voyager 2, и с нетерпением ждём возможности вернуться к Урану для дальнейшего исследования возможных океанических спутников», — заявляет Нордхайм.
Источник: iXBT
