Что взрывает энцелад?

В прошлом году космический аппарат «Кассини» обнаружил огромные гейзеры, взвивающиеся на несколько километров над поверхностью спутника Сатурна Энцелада. Это вызвало жаркие споры о том, что под ледяной твердью прячется жидкая вода. Исследователи из Иллинойского университета в Урбана-Кампейн — сторонники иной теории.

«Диаметр Энцелада — всего около 600 километров. Этот крошечный спутник должен был бы быть холодным и неактивным, как наша Луна, но это не так», — рассказывает профессор геологии, планетолог Сьюзан Киффер. — Поверхность спутника покрыта льдом из воды со следами углекислоты, изрыта кратерами, как и поверхность Луны».

Другое дело — геологически активный южный полюс. Приборы «Кассини» обнаружили здесь бьющие гигантские струи из водяного пара, ледяных частиц, углекислого газа, небольшого количества метана и других газов. Сразу появились предположения, что под поверхностью Энцелада есть жидкая вода.

«Десять процентов струи состоит из углекислого газа, азота и метана. Можно получить гейзеры с углекислотой, но невозможно поместить столь большое количество азота и метана в жидкую воду при таком низком давлении, как внутри Энцелада», — говорит Киффер. Вместе с коллегами она изучала гейзеры и вулканы на Земле, Ио — спутнике Юпитера и Тритоне — спутнике Нептуна.

Азот и метан практически нерастворимы в жидкой воде, но хорошо растворяются в замерзшей, когда лед находится в состоянии так называемых клатратов или газовых гидратов. (Клатраты — вещества, в которых молекулы соединения-«хозяина» образуют пространственный каркас, а молекулы соединения-«гостя» располагаются в его полостях.)

Американские ученые предлагают альтернативную модель, объясняющую происхождение гейзеров Энцелада. В условиях почти полного вакуума на Южном полюсе клатраты быстро разлагаются на газы из азота, метана и углекислоты, а также частицы льда. Некоторое количество льда испаряется в виде водяного пара, наблюдаемого среди других газов. Активные тектонические процессы приводят к постоянному образованию трещин во льду, через которые и вырываются огромные струи в условиях малой гравитации.

«Мы полагаем, что трещины на ледяной шапке Энцелада постоянно открываются и закрываются, порождая струи, которые видны высоко над его поверхностью. Даже в очень холодных условиях, как предполагает наша модель, ледяные частицы долетают до Е-кольца Сатурна», — говорит Киффер.