Ученые объяснили подогрев Энцелада переносом тепла пористыми недрами — Naked Science
08.11.2017
Редакция Naked Science

Ученые объяснили подогрев Энцелада переносом тепла пористыми недрами

Способность Энцелада миллиарды лет сохранять тепло и целый океан жидкой воды удалось связать с пористой структурой его недр и действием приливных сил.

enceladus0
©Wikipedia

Ледяная корка покрывает спутник Сатурна слоем толщиной 20-25 км, который к полюсам истончается до 1–5 км, позволяя струям замерзших частиц, смешанных с водным паром, вырываться сквозь трещины мощными криогейзерами. Состав этих выбросов был проанализирован зондом Cassini, который обнаружил в них и следы обычных силикатных пылинок, появление которых требует довольно высоких температур, не ниже 90 °С. Эти наблюдения указывают на существование мощного источника тепла.

 

Считается, что энергетическую основу геологической активности Энцелада создают два фактора, включая распад радиоактивных элементов в его недрах. Однако этот процесс способен обеспечить лишь считанные проценты необходимой для разогрева спутника энергии. Остальную – заметно большую – часть создает действие приливных сил, которые возникают при движении Энцелада в гравитационном поле гигантского Сатурна. Различные участки спутника притягиваются к нему с разной силой, что создает деформации и силы трения, которые разогревают Энцелад.

 

Однако и этого недостаточно: расчеты показывают, что при этом спутник остыл бы за какие-то 30 млн лет, прекратив геологическую активность, чего никак не наблюдается в действительности. Объяснение этому парадоксу дает новая работа астронома из Нантского университета Гёля Шобле (Gaël Choblet) и его коллег из Европы и США. Их статья опубликована в журнале Nature Astronomy.

 

В предложенной учеными модели Энцелад содержит легко деформируемое пористое ядро, сквозь которое вода способна проникать. В результате более холодная вода опускается к центру, по мере этого движения подогреваясь приливными силами. Нагревшись, она поднимается выше, до дна подледного океана, где бьет горячими источниками.

 

Структура Энцелада и перенос энергии в его недрах / ©NASA, JPL-Caltech, SSI, LPG-CNRS, U. Nantes, U. Angers, ESA

 

По оценке ученых, каждый такой источник способен производить до 5 ГВт энергии, что сравнимо со всеми геотермальными источниками в Исландии. От дна океанов горячая  вода поднимается довольно быстро, на скорости несколько сантиметров в секунду, приводя к таянию нижней поверхности ледяной коры. Медленнее движутся приносимые ею частицы песка и других веществ, а их накопленное давление может прорываться гейзерами. По оценке ученых, в таких обстоятельствах приливные силы способны создавать в недрах Энцелада до 30 ГВт энергии на протяжении от десятков миллионов до миллиардов лет.

 

«Наше моделирование  объясняет и существование глобального океана крупномасштабным переносом тепла от глубоких недр к ледяной коре, – говорит один из авторов работы Гэбриел Тоби (Gabriel Tobie), – и концентрацию геологической активности в сравнительно небольшой области у южного полюса, то есть основных особенностей Энцелада, замеченных Cassini».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 20:44
Мария Азарова

Ученые посадили мышей, больных раком, на диету с разным содержанием хлорида натрия, а затем проверяли различия в росте опухоли. Как выяснилось, у грызунов, потреблявших больше соли, наблюдалось увеличение количества бифидобактерий и иммунных клеток, атакующих новообразование.

Вчера, 13:00
Ольга Иванова

Одно из самых крупных исследований показало, что фазы Луны, вероятно, в самом деле влияют на наш сон, а зависит это от пола.

Позавчера, 15:26
Александр Березин

Сегодня на Землю вернулся экипаж Inspiration 4. Пресса уже единодушно пишет об этом так: большой и яркий успех амбициозной космической компании. Без единого профессионала-астронавта — и взлетели выше МКС! Все это правда. Но правда и другое: сам Илон Маск и все, кто хорошо представляют себе пилотируемые космические полеты, находились в напряжении на протяжении троих суток, пока четверо смелых из Inspiration 4 были в космосе. И можно с уверенностью сказать, что впереди у SpaceX, кажется, еще более рискованные полеты. Попробуем разобраться почему.

15 сентября
Ольга Иванова

Американские исследователи выяснили, что в женских тампонах содержатся летучие органические соединения, которые влияют на присутствие этих веществ в моче. Интересно, что в прокладках их содержание значительно ниже.

15 сентября
ПНИПУ

Ученые Пермского Политеха и Хуачжунского университета науки и технологии (КНР) создали уникальную технологию, которая позволит предприятиям производить промышленные изделия без дефектов. Лазерная сварка в вакууме позволит повысить качество ответственных конструкций в аэрокосмической и машиностроительной отраслях. Российские и зарубежные ученые реализовали разработку благодаря уникальному проекту международных исследовательских групп (МИГов), который действует в Пермском крае с 2011 года и не имеет аналогов в России.

Позавчера, 15:26
Александр Березин

Сегодня на Землю вернулся экипаж Inspiration 4. Пресса уже единодушно пишет об этом так: большой и яркий успех амбициозной космической компании. Без единого профессионала-астронавта — и взлетели выше МКС! Все это правда. Но правда и другое: сам Илон Маск и все, кто хорошо представляют себе пилотируемые космические полеты, находились в напряжении на протяжении троих суток, пока четверо смелых из Inspiration 4 были в космосе. И можно с уверенностью сказать, что впереди у SpaceX, кажется, еще более рискованные полеты. Попробуем разобраться почему.

3 сентября
Алиса Гаджиева

Два бронзовых тарана и свинцовые пули обнаружили на месте битвы при Эгатских островах, состоявшейся почти 23 века назад.

11 сентября
Алиса Гаджиева

Необычное погребение обнаружили во время работ по устройству пруда в гольф-клубе.

15 сентября
Ольга Иванова

Американские исследователи выяснили, что в женских тампонах содержатся летучие органические соединения, которые влияют на присутствие этих веществ в моче. Интересно, что в прокладках их содержание значительно ниже.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: