На одной из лун Сатурна сугробы достигают 700 метров в глубину
Расчеты, основанные на размерах серии впадин, называемых цепочками тектонических ям, предполагают, что залежи ледяных частиц, выпадающих из полярных гейзеров, могут достигать глубины 700 метров, чего не могут объяснить современные нам извержения.
Полученные данные могут означать, что у замерзшей Луны в прошлом были гораздо более активные моменты, согласно новому исследованию, проведенному первым автором и ученым-физиком Эмили Мартин из Национального музея авиации и космонавтики.
Несмотря на то, что его диаметр составляет всего 500 километров, Энцелад является сверкающей жемчужиной в ледяной короне Сатурна. Луна не только покрыта ледяной оболочкой с высокой отражающей способностью, но и таит в себе глубокий жидкий океан соленой воды, который так и просится на поиски признаков жизни.
Благодаря регулярному перетягиванию каната между Сатурном и более далекой луной Дионой замерзшая оболочка Энцелада регулярно массируется приливными силами до такой степени, что в более тонких областях земной коры у южного полюса Луны образуются трещины. Жидкая вода под давлением проникает в эти трещины, где она расширяется и испаряется, извергая сверхзвуковой вихрь моментально замороженных частиц в почти вакууме.
Часть этих замерзших океанских брызг попадает на орбиту вокруг Сатурна, внося свой вклад в его великолепные кольца. Более тяжелые частицы падают обратно на поверхность Луны, накапливаясь в сугробы, которые планетологи классифицируют как форму реголита.
Инопланетные сугробы
В 2017 году американские исследователи опубликовали изображения с высоким разрешением, сделанные миссией «Кассини», в которых подробно описывалось то, что, по их мнению, было геологическими образованиями, называемыми цепочками ям, усеивающими поверхность Энцелада. На других планетарных телах, включая Землю, такие кратероподобные структуры могут образовываться, когда поверхностный материал внезапно погружается в пустоту, например лавовые трубы или системы карстовых пещер.
Исключив источник ударов и ряд других геологических явлений, ученые-планетологи пришли к выводу, что круглые и эллиптические ямы, некоторые из которых достигают километра в поперечнике, образовались в результате расширения и расширения трещин в земной коре под рыхлыми наносами реголита. Удобно то, что ширина и глубина самих ямок могут кое-что рассказать исследователям о свойствах и формировании крошащегося в них реголита, в том числе приблизительно определить его толщину.
Применительно к кратерам на Энцеладе формулы показали, что толщина снега составляет в среднем около 250 метров, а некоторые глубины составляют около 700 метров. Принимая во внимание скорость, с которой шлейфы ледяной океанской воды могли доставить необходимое количество снега, один из способов, которым Энцелад мог бы отложить достаточное количество снега за последние несколько миллиардов лет потенциального существования Луны, состоял бы в том, если бы сугробы были такими же пушистыми и пористыми, как возможное.
Хотя это не совсем исключено, более вероятно, что снег имеет неоднородную структуру плотности и пористости, что побудило исследователей предположить, что в прошлом скорость выпадения снега иногда должна была быть намного выше. Это означает, что гейзеры в какой-то момент фонтанировали на полную, или в истории Энцелада были дополнительные шлейфы, извергающие замерзший водяной пар — а может и то, и другое.
Знание того, насколько густым и пушистым является снежная пыль Луны в критических местах, будет жизненно важно для посадки зондов на ее поверхность в будущем. Между тем, лучшее понимание того, как развивалась криовулканическая активность на Энцеладе, дает нам новое представление об одном из самых удивительных тел Солнечной системы.