• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
08.11.2017
Редакция Naked Science
613

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 / Автор: Regulus Tremerus

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.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 14:02
Татьяна

Больше 10 лет Curiosity ищет свидетельства обитаемости Марсе. В его арсенале — инструменты для анализа горных пород и минералов, сформированных в эпохи, когда Красная планета была пригодна для органической жизни. И вот новое открытие: на пути к пику Шарп в ударном кратере Гейла марсоход впервые обнаружил кристаллы серы — необходимого строительного элемента белков.

Позавчера, 11:31
ПНИПУ

День металлурга в 2024 году россияне отмечают 21 июля. Ученые Пермского Политеха рассказали, какой металл самый распространенный, какой — не утонет в воде, где можно встретить титан, можно ли потрогать обедненный уран, что опаснее — вдохнуть или проглотить ртуть, есть ли ее безопасный аналог и какой элемент не существует в чистом виде.

10 часов назад
Александр Березин

Ровно 55 лет назад США высадили людей на Луне. Почему они, а не мы? Это объясняли и неспособностью создать достаточно мощные двигатели для советской лунной ракеты, и ошибками в проектировании ракеты, и нехваткой финансирования. Все эти версии объединяет одно: они резко противоречат документам. Из них складывается совершенно иная картина проигрыша. Так что же на самом деле погубило советскую лунную программу? И отчего последствия этого удара до сих пор так больно бьют по «Роскосмосу»?

15 июля
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

16 июля
Александр Березин

Традиционное представление о роли человека в земных экосистемах известно: он нарушает их нормальную работу и снижает биоразнообразие. Однако первая попытка изучить следы пыльцы за последние 12 тысяч лет принесла скорее противоположные данные — как минимум для континентов, полностью расположенных в Северном полушарии.

16 июля
Татьяна

Аппарат «Кассини», работавший на орбите Сатурна с 2004 по 2017 год, детально картировал его крупнейший спутник — Титан. Выяснилось, что ближе к полярным областям на поверхности есть моря и озера с жидкими углеводородами, куда впадают пополняемые атмосферными осадками реки. По мере изучения этой информации у исследователей возникло все больше вопросов. Каков состав жидкости и что определило очертания береговых линий? Воспользовавшись данными радарной съемки, американские ученые уточнили состав морей Кракена, Лигеи и Пунги и описали свойства их поверхностей.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
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