Раскрытие доказательств наличия внутреннего океана на маленьком спутнике Сатурна

Ученый из SwRI обнаружил, что маленький спутник Сатурна Мимас (слева), вероятно, имеет что-то общее со своим более крупным соседом Энцеладом: внутренний океан под толстой ледяной поверхностью. Считавшийся замороженным инертным спутником, Мимас теперь считается «невидимым» океанским миром с поверхностью, которая не выдает того, что лежит под ним. Это открытие может значительно увеличить количество потенциально обитаемых миров, которые, как считается, существуют. Авторы и права: НАСА / JPL-Caltech / Институт космических наук

«Если на Мимасе есть океан, то он представляет собой новый класс небольших «невидимых» океанских миров с поверхностью, которая не выдает существования океана», — сказала доктор Алисса Роден из SwRI, специалист по геофизике ледяных спутников, особенно тех, которые содержат океаны и эволюция систем спутников гигантских планет.

Одно из самых глубоких открытий в планетарной науке за последние 25 лет заключается в том, что в нашей Солнечной системе часто встречаются миры с океанами под слоями скал и льда. К таким мирам относятся ледяные спутники планет-гигантов, таких как Европа, Титан и Энцелад, а также далекие планеты, такие как Плутон. Стекла для духовок Gorenje
Такие миры, как Земля, с поверхностными океанами, должны находиться в пределах узкого диапазона расстояний от своих звезд, чтобы поддерживать температуру, которая поддерживает жидкие океаны. Однако внутренние водные миры океана (IWOW) находятся на гораздо более широком диапазоне расстояний, что значительно увеличивает количество обитаемых миров, которые, вероятно, существуют в галактике.

«Поскольку поверхность Мимаса сильно изрыта кратерами, мы подумали, что это просто замерзшая глыба льда», — сказал Роден. «IWOW, такие как Энцелад и Европа, имеют тенденцию к трещинам и другим признакам геологической активности. Оказывается, поверхность Мимаса обманывала нас, и наше новое понимание значительно расширило определение потенциально обитаемого мира в нашей Солнечной системе и за ее пределами».

Приливные процессы рассеивают орбитальную и вращательную энергию в виде тепла в спутнике. Чтобы соответствовать внутренней структуре, выведенной из либрации Мимаса, приливное нагревание внутри Луны должно быть достаточно большим, чтобы океан не замерзал, но достаточно маленьким, чтобы поддерживать толстую ледяную оболочку. Используя модели приливного нагрева, команда разработала численные методы для создания наиболее правдоподобного объяснения стационарной ледяной оболочки толщиной от 14 до 20 миль над жидким океаном.

«В большинстве случаев, когда мы создаем эти модели, нам приходится их точно настраивать, чтобы получить то, что мы наблюдаем», — сказал Роден. «На этот раз свидетельства существования внутреннего океана просто выскочили из самых реалистичных сценариев стабильности ледяных оболочек и наблюдаемых либраций».

Команда также обнаружила, что тепловой поток с поверхности очень чувствителен к толщине ледяной оболочки, что может проверить космический корабль. Например, космический корабль «Юнона» должен пролететь мимо Европы и использовать свой микроволновый радиометр для измерения тепловых потоков на этом спутнике Юпитера. Эти данные позволят ученым понять, как тепловой поток влияет на ледяные оболочки океанских миров, таких как Мимас, которые особенно интересны, поскольку Europa Clipper НАСА приближается к запуску в 2024 году.

«Хотя наши результаты подтверждают наличие современного океана в пределах Мимаса, сложно согласовать орбитальные и геологические характеристики спутника с нашим нынешним пониманием его тепловой орбитальной эволюции», — сказал Роден. «Оценка статуса Мимаса как океанической луны позволит сравнить модели его формирования и эволюции.

Это помогло бы нам лучше понять кольца Сатурна и спутники среднего размера, а также распространенность потенциально пригодных для жизни морских спутников, особенно у Урана. Мимас — привлекательная цель для дальнейшего расследования».