• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
30 апреля
Андрей Папиш
4
1 149

Гейзеры на Энцеладе объяснили приливным движением вдоль «тигровых полос»

4.2

Американские планетологи проверили гипотезу о причинах выбросов воды на спутнике Сатурна Энцеладе под влиянием приливов. Ученые построили трехмерные модели разломов, из которых вырывается жидкая вода, изучили периодичность активности этих гейзеров и обнаружили сильную корреляцию.

Схема взаимосвязи между импульсами, обусловленными приливами, сдвиговыми движениями и струйной активностью через приливной цикл
Схема взаимосвязи между импульсами, обусловленными приливами, сдвиговыми движениями и струйной активностью через приливной цикл. Относительно более сильное сжатие вблизи истинной аномалии = 30° уменьшает левостороннее движение по сравнению с правосторонним движением при истинной аномалии = 200°. Возникающая в результате двухвершинная и асимметричная изменчивость сдвигового движения коррелирует с яркостью плюма на Энцеладе. Сдвиговое движение может периодически открывать лево- и правосторонние изгибы (показаны в левом нижнем и правом верхнем блоках коры), позволяя воде подниматься через ледяной панцирь и питать струйную активность вдоль тигровых полос. Графики не соответствуют масштабу / © Nature Geoscience, Alexander Berne et al.

Космический аппарат «Кассини», пролетая систему Сатурна в 2005 году, зафиксировал необычную активность на одном из спутников газового гиганта: из-под поверхностного льда небольшой (500 километров) луны Энцелада вырывались струи паров воды. Гейзеры локализованы в районе южного полюса Энцелада, в четырех параллельных разломах, неофициально прозванных «тигровыми полосами». Этот факт указал на то, что под поверхностью спутника есть жидкая вода и, возможно, жизнь.

Дальнейший биохимический анализ паров показал наличие в этой воде аммиака, метана и углекислого газа, а моделирование на Земле убедительно доказало присутствие на Энцеладе спиртов, молекулярного кислорода, азота и других веществ. Сам регион «тигровых полос» теплее, чем остальное тело спутника, а струи воды и частиц льда снабжают материалом кольцо Е у Сатурна. Эти четыре трещины, по некоторым данным, могли возникнуть после столкновения с неизвестным объектом, а в качестве причин их извержений предполагалось приливное воздействие Сатурна.

Группа планетологов из Калифорнийского технологического института в США решила проверить эту версию. Они построили трехмерные модели «тигровых полос» и смоделировали приливное воздействие, подвергая ледяную оболочку Энцелада влиянию внешних сил. Также ученые рассчитали возможную деформацию разломов при постоянных орбитальных периодах. Результаты научной работы опубликованы в журнале Nature Geoscience.

Первое, что наводит на мысль о приливном воздействии, — это совпадение циклов активности гейзеров и орбитального движения Энцелада вокруг Сатурна. И там и там этот период равен 32,9 часа. При создании моделей авторы работы обозначили толщину ледяной коры приблизительно в 30 километров, а в районе южного полюса — около 10 километров. Выяснилось, что в течение своего орбитального периода лед в разломах трется друг о друга, время от времени раскрываясь и высвобождая струи жидкой воды.

Видео деформации Энцелада, вызванной приливными силами, за полный приливной цикл. Вверху: южнополярные ортографические проекции радиального смещения на поверхности по сравнению с моделями без «тигровых разломов». Внизу: перспективный вид бокового скольжения вдоль разломов «тигровых полосс»: (A) Александрия, (C) Каир, (B) Багдад и (D) Дамаск. Для данного примера мы присваиваем разломам «тигровых полос» μ = 0,4 (коэффициент трения). Разломы рассматриваются со 130° западной долготы, взгляд направлен вверх от 35° ниже горизонтали. Среднее значение аномалии (и относительное расстояние Энцелада до Сатурна) отмечено вверху / © Nature Geoscience, Alexander Berne et al.

Это приводит к двум пикам активности гейзеров «тигровых полос». Первый возникает при истинной аномалии в 15 градусов (при взгляде на южный полюс и ориентации разломов на 30 градусов). В этот момент действует левосторонний сдвиговый импульс. Его сила ослабевает до аномалии в 105 градусов.

Второй пик случается при правостороннем сдвиговом импульсе около аномалии в 195 градусов. Периоды трения коррелируют с силой выброса воды: пиковая активность наблюдается при аномалиях в 30 и 200 градусов. Совпадает и период низкой активности при нулевом трении льдов при аномалии в 315 градусов. Однако эта корреляция зависит от коэффициента трения — ученые построили три модели с тремя разными значениями.

Также во время постоянных циклов сдвига, как установили исследователи, разломы не смещаются, поскольку давление льдов в этом регионе гораздо сильнее, чем импульс при раскрытии рифтов. А жидкая вода, которая образуется либо при трении, либо берется из подповерхностного океана, может дополнительно смазывать места контактов в разломах и снижать коэффициент трения почти до нуля.

Помимо этого, по мнению планетологов, во время ударно-скользящих движений льда при лево- и при правостороннем импульсе создается растяжение отдельных изгибов вдоль «тигровых полос». А благодаря этому из глубинного океана поднимается вода, что напоминает подачу магматического материала при извержениях вулкана. Также исследователи предположили, что периодические трения льдов вдоль «тигровых полос» влияют на эволюцию рельефа южного полушария. Но деформации в этом регионе, вероятно, стали следствием множества процессов — в том числе приливных сил.

Ученые активно анализируют вопрос об активности и извержениях из подледного океана у южного полюса Энцелада потому, что наличие многих соединений в выбросах местных гейзеров указывает на возможность существования на этом спутнике Сатурна простейшей жизни, в чем-то напоминающей древних хемоавтотрофов земных океанов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
8 часов назад
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

Сегодня, 08:15
Полина Меньшова

Нейросети научились систематически внушать собеседнику ложные убеждения. При этом для обмана рассмотренные языковые модели никто специально не тренировал, а в некоторых случаях им даже запрещали вести себя нечестно.

11 часов назад
Мария Азарова

Лимфатические узлы — чувствительные мишени для канцерогенных химических веществ. Появляется все больше доказательств того, что иммунологические нарушения из-за воздействия растворителей, антипиренов, пестицидов и красок для волос играют ключевую роль в начале развития злокачественных лимфом. Опасны ли в этом смысле татуировки, выяснила команда медиков из Швеции.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

24 мая
Полина Меньшова

Чрезмерный или неконтролируемый просмотр порноконтента, как правило, связан с особенностями психологического и эмоционального состояния человека. Какие именно факторы вызывают потребность в видео «для взрослых», объяснили специалисты из Австралии.

22 мая
Полина Меньшова

Ледник Туэйтса в Западной Антарктиде, который также называют «ледником Судного дня», может растаять раньше, чем считали ученые. Теплые океанские воды воздействуют на него сильнее, чем предполагалось, показали новые спутниковые данные.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

3 мая
Василий Парфенов

Ледяной покров Антарктики претерпевает значительные изменения на протяжении года, и его поведение хорошо изучено в общем. Но некоторые локальные аномалии объяснить не получается вот уже несколько десятилетий. Одна из них — полынья возвышения Мод, или полынья моря Уэдделла, которая появляется нерегулярно на одном и том же месте. Международная команда океанологов, наконец, смогла разгадать механизмы ее образования.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

[miniorange_social_login]

Комментарии

4 Комментария

1 2
1 2
4 недели назад
-
0
+
Получается, когда гейзер извергается, трещины в этот момент от океана изолированы?
    Андрей
    4 недели назад
    -
    0
    +
    1, Не совсем так. Гейзер, то есть выброс воды над поверхностью, это результат раскрытия рифтов. А смыкание трещин не даёт воде высвободиться.
    +
      ещё комментарии
      1
      1
      4 недели назад
      -
      0
      +
      Андрей, это из статьи-оригинала выводы? Лень читать прост... Мой вопрос такой: если гейзер извергается не из изолированного кармана, а из кармана, сообщающегося с океаном, то получается давление в океане сильно выше давления ледяной коры. С чего бы?🤔 А вот если карман сначала закупоривается снизу, потом лёд начинает давить и вода прорывается фонтаном - это уже больше похоже на правду. Но статью мне читать лень)
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: