Обнаружены доказательства существования внутреннего океана на маленькой луне Сатурна
Ученый Юго-Западного исследовательского института поставил перед собой цель доказать, что крошечная, самая внутренняя луна Сатурна является замерзшим инертным спутником, и вместо этого обнаружил убедительные доказательства того, что Мимас имеет жидкий внутренний океан. На закате миссии НАСА "Кассини" космический аппарат обнаружил любопытную либрацию, или колебание, во вращении луны, что часто указывает на геологически активное тело, способное поддерживать внутренний океан.
Если на Мимасе есть океан, то он представляет собой новый класс небольших, "скрытных" океанических миров с поверхностями, которые не выдают существования океана", - сказала доктор Алисса Роден из SwRI, специалист по геофизике ледяных спутников, особенно тех, которые содержат океаны, и эволюции систем спутников планет-гигантов.
Одно из самых глубоких открытий в планетологии за последние 25 лет заключается в том, что в нашей Солнечной системе распространены миры с океанами под слоями горных пород и льда. К таким мирам относятся ледяные спутники планет-гигантов, такие как Европа, Титан и Энцелад, а также далекие планеты, такие как Плутон.
Планеты, подобные Земле, с поверхностными океанами должны находиться в узком диапазоне расстояний от своих звезд, чтобы поддерживать температуры, способствующие существованию жидких океанов. Миры с внутренними водными океанами (IWOWs), однако, встречаются в гораздо более широком диапазоне расстояний, что значительно расширяет число пригодных для жизни миров, которые могут существовать в галактике.
"Поскольку поверхность Мимаса сильно изрезана кратерами, мы думали, что это просто замерзшая глыба льда", - сказал Роден. "IWOW, такие как Энцелад и Европа, обычно имеют трещины и другие признаки геологической активности. Оказалось, что поверхность Мимаса обманывала нас, и наше новое понимание значительно расширило определение потенциально пригодного для жизни мира в нашей Солнечной системе и за ее пределами"
Приливные процессы рассеивают орбитальную и вращательную энергию в виде тепла на спутнике. Чтобы соответствовать внутренней структуре, полученной в результате либрации Мимаса, приливное нагревание внутри луны должно быть достаточно большим, чтобы океан не замерз, но достаточно маленьким, чтобы поддерживать толстую ледяную оболочку. Используя модели приливного нагрева, команда разработала численные методы для создания наиболее правдоподобного объяснения устойчивого состояния ледяной оболочки толщиной от 14 до 20 миль над жидким океаном.
"В большинстве случаев, когда мы создаем такие модели, нам приходится точно настраивать их, чтобы получить то, что мы наблюдаем", - сказал Роден. "В этот раз доказательства существования внутреннего океана просто вытекают из наиболее реалистичных сценариев устойчивости ледяного панциря и наблюдаемых либраций"
Команда также обнаружила, что тепловой поток с поверхности очень чувствителен к толщине ледяного панциря, что может подтвердить космический аппарат. Например, планируется, что космический аппарат Juno пролетит мимо Европы и с помощью своего микроволнового радиометра измерит тепловые потоки на этой луне Юпитера.
Эти данные позволят ученым понять, как тепловые потоки влияют на ледяные оболочки океанических миров, таких как Мимас, которые представляют особый интерес в связи с приближением к запуску в 2024 году космического аппарата НАСА Europa Clipper.
"Хотя наши результаты подтверждают наличие современного океана на Мимасе, трудно согласовать орбитальные и геологические характеристики луны с нашим нынешним пониманием ее тепловой орбитальной эволюции", - сказал Роден. "Оценка статуса Мимаса как океанической луны позволит проверить модели ее формирования и эволюции. Это поможет нам лучше понять кольца Сатурна и луны среднего размера, а также распространенность потенциально пригодных для жизни океанических лун, особенно на Уране. Мимас является привлекательной целью для дальнейшего изучения"
