Соленые воды с орбиты Сатурна

Спутник Сатурна Энцелад, диаметр которого составляет всего 500 км, изучается учёными еще с XVIII века. Несмотря на малый размер, он отражает почти весь падающий на него свет и за счет этого выглядит довольно ярким. Как выяснилось в 80-х годах XX века с помощью космических аппаратов Voyager-1 и Voyager-2, Энцелад покрыт коркой льда, который обладает почти стопроцентным альбедо, и движется в плотной области одного из колец Сатурна под названием Е.

Установив этот факт, ученые задумались: а не мог ли спутник образовать это кольцо и периодически его подпитывать?

В 2005 году космический аппарат Cassini подробно изучил Энцелад, несколько раз облетев его. Сначала аппарат пролетел через облако водяного пара, а затем были сфотографированы выбросы пара вблизи южного полюса спутника. Протяжённость этих образований на фотографиях – десятки километров, однако на самом деле они продолжаются гораздо дальше, поскольку пар, во всей видимости, выбрасывается со скоростями больше второй космической на поверхности спутника.

В 2008 году Cassini еще два раза пролетал над Энцеладом, причем один раз – всего на высоте 25 км. Тогда ученые обнаружили, что, в частности, водяной пар бьет из так называемых «тигровых полос» – длинных темных трещин в ледяном покрове спутника, длина которых достигает нескольких сотен километров. Эти полосы располагаются на южном полюсе спутника, их дно почти на 60 градусов теплее, чем окружающие участки льда, и не исключено, что именно из-за них Энцелад оказывается одним из немногих тел Солнечной системы, на котором один из полюсов теплее экватора.

Собрав все наблюдения воедино, ученые предположили, что под поверхностью спутника находится большой океан, который и является «поставщиком» вещества в кольцо E, где находится сам Энцелад.

Обработав данные с Cassini, группа ученых под руководством Франка Постберга из Университета Колорадо обнаружили в кольце E несколько соединений натрия, которые могли бы образоваться только в соленой воде в жидком состоянии.

По мнению авторов работы, опубликованной в Nature, это является неопровержимым доказательством существования океана под поверхностью Энцелада. В предложенном ими сценарии соли вымываются со дна этого океана, подобно тому, как это происходит на Земле, и, покидая спутник в водяном паре, скапливаются в кольце.

До этого ученым, за исключением четырех океанов земного шара, были известны океаны на трех спутниках Юпитера – Европе, Каллисто и Ганимеде, а также на еще одном спутнике Сатурна – Титане.

А вот группа ученых из немецкого Института Макса Планка под руководством Николаса Шнайдера, используя наблюдения на наземных телескопах, определила, что количество солей натрия в водяном паре над поверхностью спутника гораздо меньше, чем должно было быть в том случае, если бы основным источником пара были гейзеры. Соответствующая работа также опубликована в четверг в Nature.

В результатах этих двух исследований нет никаких противоречий, и вода на Энцеладе действительно существует.

То, что группе немецких ученых не удалось обнаружить соли натрия, можно объяснить рядом причин. Отбрасывая в сторону самую прозаичную из них (что наблюдателям просто не хватило мощности телескопов) самой правдоподобной выглядит гипотеза о том, что наблюдаемый водяной пар образуется вследствие медленного испарения из огромных резервуаров, заполненных водой. В том случае, если бы соленая вода в большом количестве мощной струей покидала бы поверхность спутника, то в его окрестностях обязательно было бы обнаружено большое количество соединений натрия. В случае медленного испарения спутник покидает лишь вода – процесс сходный с промышленным получением морской соли на Земле, когда морскую воду выпаривают под солнечными лучами.

«Конечно, идея с медленным испарением не такая красивая, как идея с гейзерами, но на сегодняшний день она единственная может объяснить наблюдаемые процессы», – считает Николас Шнайдер.

В будущем аппарат Cassini еще будет пролетать в непосредственной близости над поверхностью Энцелада, и наверняка новые данные позволят еще больше расширить современные представления о процессах, происходящих на этом небольшом, но очень интересном космическом теле. Тем более что наличие на нем воды в жидком состоянии говорит о благоприятных условиях для возникновения на этом спутнике Сатурна жизни, что является одним из самых волнующих вопросов современной науки.