Исследовательская станция «Кассини», прибывшая на орбиту Сатурна в 2004 году, обнаружила, что с южного полюса Энцелада – шестого по размеру спутника этой планеты – извергаются мощные гейзеры, состоящие из водяного пара (90%) и мелких частиц льда. Гравитация на Энцеладе невелика, поэтому извергающееся вещество легко попадает в космос и распространяется по системе Сатурна. Твердые частицы льда отражают свет Солнца, и потому легко фиксируются спектрометрами «Кассини». Некоторые из этих частиц даже удалось поймать специальным детектором зонда и изучить их состав напрямую.

За годы наблюдений за Энцеладом удалось установить, что количество частиц льда, извергающееся с его южного полюса, возрастает при удалении спутника от Сатурна и снижается при его прохождении в перицентрах орбиты. Согласно общепринятой теории, источником вещества гейзеров является подповерхностный океан. Ученые объясняют периодичные колебания активности гейзеров действием приливных сил Сатурна. Гравитация планеты сжимает и разжимает Энцелад, то увеличивая, то уменьшая трещины, по которым на его поверхность поступает вода. Возрастающее в апоцентре орбиты давление как бы выкачивает воду из-под поверхности.

11 марта 2016 года астрономам представилась возможность измерить количество не только частиц льда, но и паров воды, извергающееся с Энцелада в дальней точке его орбиты. В этот день спутник прошел на фоне яркой звезды Эпсилон Ориона (центральная звезда в Поясе Ориона). В ходе сеанса наблюдений ультрафиолетовый спектрометр станции «Кассини» UVIS измерил, насколько водяной пар отразил проходящее через него излучение звезды. По уровню снижения ультрафиолетового излучения ученые смогли оценить количество паров воды. К их удивлению, оно оказалось всего на 20% выше, чем при прохождении Энцелада около Сатурна, тогда как количество частиц льда в этой точке орбиты возрастает в три раза.

Изучая отдельно струю извергающегося вещества, неофициально названную «Багдад-1», ученые обнаружили еще одну любопытную особенность. При том, что количество извергающегося газа в этой струе увеличилось мало, ее общая активность выросла в четыре раза. Если обычно на нее приходится 2% паров воды, извергающихся с Энцелада, то в районе апоцентра вклад «Багдада-1» в водяные испарения вырос до 8%. Таким образом, рост количества водяных паров может быть связан с деятельностью малых струй вещества.

У астрономов пока нет четкой гипотезы, которая объяснила бы происходящие на Энцеладе процессы. Им приходится описывать внутренне строение спутника по отдельным его проявлениям на поверхности. Полученные 11 марта данные будут использованы для компьютерного моделирования геологии Энцелада, которое, вероятно, позволит ограничить круг возможных гипотез.

Ссылка: jpl.nasa.gov

Обсудить