Повторный анализ данных, полученных космическим аппаратом NASA «Кассини», показывает, что 504-километровый спутник Сатурна Энцелад излучает внутреннее тепло не только с южного, но и с северного полюса. Это открытие указывает на то, что подповерхностный океан сатурнианской луны существует в стабильном состоянии на протяжении геологически значимых временных масштабов.
Открытие гейзеров на Энцеладе в 2005 году стало одним из ключевых результатов миссии «Кассини». Наблюдения подтвердили наличие подледного океана, сообщающегося с космосом через разломы в районе южного полюса, получившие поэтическое название «тигровые полосы». Однако долгое время оставался открытым вопрос: является ли этот океан долгосрочным, устойчивым явлением или же представляет собой кратковременную фазу в цикле приливного нагрева и замерзания.
Критическим параметром для оценки устойчивости океана является тепловой баланс спутника — соотношение между генерируемой внутри энергией и излучаемым в космос теплом. Ранее оценки указывали на дисбаланс: из южного полярного региона излучалось около 19 ГВт тепла, что меньше общего объема энергии, генерируемой приливными силами (50–55 ГВт). Это наводило на мысль, что Энцелад либо находится в фазе нагрева, либо теряет тепло через другие, не наблюдаемые ранее регионы.
Теперь команда исследователей под руководством доктора Джорджины Майлз из Юго-Западного исследовательского института осуществила повторный анализ инфракрасных измерений «Кассини», проведенных в 2005 и 2015 годах — в периоды зимы и лета в северном полушарии Энцелада. Результаты показали, что северный полярный регион стабильно теплее на 7 градусов Цельсия, чем предсказывали модели. Учитывая сезонные различия и ориентацию спутника, это тепло, скорее всего, имеет внутреннее происхождение.
Оценка теплового потока в этом регионе составляет 46 мВт/м², что соответствует примерно 1,7 ГВт в пределах полярной шапки. При экстраполяции на всю поверхность Энцелада (за исключением южного полюса) общий тепловой поток достигает около 35 ГВт. В сумме с 19 ГВт, излучаемыми на юге, общий объем теряемой энергии составляет около 54 ГВт — в пределах оценок генерируемой приливной энергии (50–55 ГВт). Таким образом, Энцелад находится в состоянии теплового равновесия, что указывает на устойчивость его внутренней структуры.
Это открытие имеет важное значение для астробиологии. Долгосрочное существование жидкого океана увеличивает вероятность того, что в нем могли возникнуть и поддерживаться оптимальные условия для зарождения жизни. Космическому аппарату NASA «Кассини» доводилось пролетать сквозь гейзерные выбросы, налету анализируя их состав. Благодаря этому было установлено, что подледный океан Энцелада богат органическими молекулами, содержит аммиак, соли и фосфаты — ключевые ингредиенты, необходимые для жизни, какой мы ее знаем по земному опыту.
Кроме того, повторный анализ данных позволил уточнить толщину ледяной коры:
- В районе северного полюса — 20–23 километра;
- В средних широтах — 25–28 километров.
Хотя эти значения превышают некоторые предыдущие оценки, наличие активных гейзеров обеспечивает прямой доступ к подповерхностному океану без необходимости бурения.
«Понимание глобального теплового бюджета Энцелада критически важно для оценки его потенциальной обитаемости», — отметила доктор Майлз.
Ее коллега, доктор Карли Хоуэтт из Оксфордского университета, добавила:
«Этот результат [исследования] подтверждает, что условия на Энцеладе могут быть устойчивыми на протяжении достаточного времени для возникновения жизни».
Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
Читайте также: Почему мы мечтаем открыть внеземную жизнь на Энцеладе?
