Ариэль имеет диаметр 1159 километров, то есть он меньше многих спутников Юпитера и Сатурна. Тем не менее его поверхность исключительно очень сложная: древние кратеры соседствуют с молодыми гладкими равнинами, вероятно сформированными криовулканизмом — вулканической активностью на ледяных телах.
Под ледяной корой Ариэля мог скрываться океан глубиной 170 километров
Ученые из Университета Северной Дакоты представили доказательства того, что Ариэль — один из спутников Урана — мог в прошлом скрывать под своей ледяной поверхностью огромный океан глубиной более 170 километров. Исследование добавляет весомые аргументы в пользу гипотезы о том, что луны Урана когда-то были мирами с подледными океанами.
Уран и Ариэль. Ариэль, вторая по близости луна Урана, демонстрирует яркий изломанный рельеф, который, возможно, сформировался над огромным океаном глубоко под ее поверхностью. Robert Lea/NASA
Криовулканизм — это форма вулканической активности на ледяных небесных телах, при которой вместо расплавленной породы извергаются летучие вещества: вода, аммиак или метан. На спутниках внешней Солнечной системы криовулканы могут создавать гладкие равнины и формировать сложный рельеф. Энергию для этого процесса обеспечивает приливный разогрев — деформация спутника под действием гравитации планеты при движении по вытянутой орбите. Этот механизм работает на Европе и Энцеладе и мог действовать на Ариэле в прошлом.
Команда под руководством Калеба Строма смоделировала, как гравитация Урана растягивала и сжимала Ариэль с течением времени, создавая трещины и деформируя ледяную кору спутника. Работа опубликована в журнале Icarus.
Как Уран сжимал и растягивал Ариэль
Уран.
Анализ показал, что орбита Ариэля когда-то имела эксцентриситет около 0,04 — примерно в 40 раз больше нынешнего значения. Это делало орбиту в четыре раза более вытянутой, чем у Европы — геологически активного спутника Юпитера.
Масштаб трещин и хребтов на Ариэле можно объяснить только в том случае, если ледяная кора изгибалась над жидким слоем. «В любом случае нам нужен океан, чтобы создать трещины, которые мы видим на поверхности Ариэля», — подчеркнул соавтор исследования Алекс Паттхофф из Института планетарных наук в Аризоне.
Спутники Урана.
Эта работа продолжает исследование 2024 года той же команды, которая обнаружила признаки древнего подповерхностного океана на Миранде — другом спутнике Урана. «Мы находим доказательства того, что система Урана могла содержать два мира с океанами», — заявил Том Нордхейм из Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса.
Подледные океаны представляют особый интерес для планетологов, поскольку жидкая вода и приливный разогрев создают потенциальные условия для существования жизни даже в отдаленных от Солнца регионах. Но существование подповерхностных океанов на Ариэле и Миранде сегодня — маловероятно.