Ученые объяснили подогрев Энцелада переносом тепла пористыми недрами — Naked ScienceNaked Science
08.11.2017, 08:02
5 минут
Naked Science
26

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

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».

Вчера, 13:25
5 минут
Полина Гершберг

Новая модель объяснила необычное явление, зафиксированное во время подводного извержения на Алеутских островах.

Сегодня, 15:32
3 минуты
Сергей Васильев

Используя снимки 200 тысяч далеких объектов, астрономы оценили воздействие слияний галактик на звездообразование.

Вчера, 16:51
4 минуты
Мария Азарова

Пассажирский самолет впервые в истории пролетел более 19 часов без пересадок.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.