Энцелад — наш второй дом

Enceladus_moon_to_scale-PIA07724Относительный размер спутника, Великобритания.

Энцела́д — шестой по размеру спутник Сатурна. Был открыт ещё в 1789 году Уильямом Гершелем, но оставался малоизученным до начала 1980-х, когда с ним сблизились два межпланетных зонда «Вояджер». Их снимки позволили определить его диаметр (около 500 км, или 0,1 от диаметра крупнейшего спутника Сатурна — Титана) и обнаружить, что поверхность Энцелада отражает почти весь падающий на неё солнечный свет. «Вояджер-1» показал, что орбита спутника проходит по наиболее плотной части рассеянного кольца Е и обменивается с ним веществом; по-видимому, это кольцо обязано Энцеладу своим происхождением. «Вояджер-2» обнаружил, что рельеф поверхности этого небольшого спутника очень разнообразен: там есть и старые сильно кратерированные области, и молодые участки (возраст некоторых не превышает 100 млн лет).

Энцелад был открыт 28 августа 1789 года Уильямом Гершелем в ходе первых наблюдений на 1,2-метровом телескопе (первом в мире по диаметру на то время), хотя неуверенно наблюдался им ещё в 1787 году в 16,5-сантиметровый телескоп. Из-за слабого блеска (+11,7m) и близости к гораздо более яркому Сатурну и его кольцам Энцелад трудно наблюдать с Земли. Для этого нужен телескоп с диаметром зеркала не меньше 15—30 см (в зависимости от атмосферных условий и светового загрязнения). Как и многие другие спутники Сатурна, открытые до начала космической эры, Энцелад был обнаружен во время пересечения Землёй плоскости колец (равноденствия на Сатурне). Поскольку кольца в это время наблюдаются с ребра и почти не видны, спутники легче заметить.

В 2005 году изучение Энцелада начал межпланетный зонд «Кассини», который получил более подробные данные о поверхности спутника и происходящих на ней процессах. В частности, был открыт богатый водой шлейф, фонтанирующий из южной полярной области (вероятно, такие ледяные фонтаны и сформировали кольцо E). Это открытие, наряду с признаками наличия внутреннего тепла и малым числом ударных кратеров в области южного полюса, указывает на то, что геологическая активность на Энцеладе сохраняется по сей день. Спутники в обширных спутниковых системах газовых гигантов часто попадают в ловушку орбитальных резонансов, которые поддерживают сильные либрации или большой эксцентриситет орбиты; у близких к планете спутников это может вызвать периодическое нагревание недр, что в принципе может объяснять геологическую активность.

Средний диаметр Энцелада — 504,2 км (от Питера до Твери). Это шестой по размеру и массе спутник Сатурна после Титана (5150 км), Реи (1530 км), Япета (1440 км), Дионы (1120 км) и Тефии (1050 км). За ним следует Мимас (397 км). Эти 7 объектов, в отличие от всех меньших спутников Сатурна, имеют довольно правильную шарообразную форму. Таким образом, Энцелад — один из наименьших шарообразных спутников Сатурна.

Enceladus_Earth_Comparison_at_29_km_per_px

Во втором приближении форма Энцелада описывается сплющенным трёхосным эллипсоидом. Его размер (по данным станции «Кассини») — 513(a)×503(b)×497(c) километров, где (a) — диаметр вдоль оси, направленной на Сатурн, (b) — диаметр вдоль касательной к орбите, (c) — расстояние между северным и южным полюсом.

Enceladus_southern_hemi_tectonics

Энцелад — одно из трёх небесных тел во внешней Солнечной системе (наряду со спутником Юпитера Ио и спутником Нептуна Тритоном), на которых наблюдались активные извержения. Анализ выбросов указывает на то, что они выбиваются из подповерхностного жидкого водного океана. Вместе с уникальным химическим составом шлейфа это служит основой для предположений о важности Энцелада для астробиологических исследований. Открытие шлейфа, помимо прочего, добавило веса к аргументам в пользу того, что Энцелад — источник материи кольца Сатурна Е.

В 2011 году учёные NASA на «Enceladus Focus Group Conference» заявили, что Энцелад — «наиболее пригодное для такой жизни, какую мы знаем, место в Солнечной системе за пределами Земли».

По данным с «Кассини», в недрах Энцелада находится углеводородный «суп», жидкая вода и источник тепла, то есть все ключевые ингредиенты для возникновения примитивных форм жизни. Исследователи опираются на информацию, полученную станцией «Кассини», а также на результаты компьютерного моделирования, которое проводилось с учётом всех параметров спутника.Более того, в июне 2011 года учёные с помощью «Кассини» установили, что вода в океане солёная и по составу очень близка к земной. Все эти открытия значительно увеличивают вероятность того, что на Энцеладе есть жизнь.

Астробиолог Крис Маккей из Исследовательского центра NASA в Эймсе в 2011 году заявил, что в Солнечной системе только на Энцеладе обнаружены «жидкая соленая вода, углерод, азот в форме аммиака и источник энергии». В 2014 году было объявлено, что анализ данных, полученных «Кассини», даёт основания предполагать существование океана под поверхностью спутника, сопоставимого по размеру с озером Верхнее (самое крупное в мире пресное озеро в США).

Переданные «Кассини» в 2005 году снимки гейзеров, бьющих из «тигровых полос» на высоту 250 км, дали повод говорить о возможном наличии под ледяной корой Энцелада полноценного океана жидкой воды. Однако сами по себе гейзеры не являются доказательством наличия жидкой воды, а указывают в первую очередь на наличие тектонических сил, приводящих к смещению льда и образованию в результате трения выбросов жидкой воды.

4 апреля 2014 года в журнале Science были опубликованы результаты исследований международной группы, согласно которым на Энцеладе существует подповерхностный океан. В основу этого вывода легли исследования гравитационного поля спутника, сделанные во время трех близких (менее 500 км над поверхностью) пролетов «Кассини» над Энцеладом в 2010—2012 годах. Полученные данные позволили ученым достаточно уверенно утверждать, что под южным полюсом спутника залегает океан минеральной жидкости. Температура его верхних слоев может составлять около −45 °С и с ростом глубины достигать 0…+1 °С, что сравнимо с температурой земных арктических и антарктических вод. Размер водной массы сопоставим с североамериканским озером Верхним, площадь составляет около 80 тыс. км² (10 % от площади Энцелада); океан лежит на глубине 30—40 км, простирается вплоть до 50-х градусов южной широты (примерно до середины расстояния до экватора) и имеет глубину залегания 8—10 км. Дно, предположительно, каменное, состоящее из соединений кремния. Неясным остается наличие воды на северном полюсе Энцелада. Наличие же воды на южном полюсе объясняется особенностями приливного разогрева спутника гравитационным воздействием Сатурна, которое обеспечивает существование воды в жидком виде, даже несмотря на то, что средняя температура поверхности Энцелада составляет около −180 °С.

Органические соединения, обнаруженные «Кассини» в солёных гейзерах спутника в 2005 году, подтверждение существования океана жидкой воды достаточно неглубокого залегания, сопоставимого с Марианской впадиной, и наличие скалистой сердцевины из силикатов в совокупности делают Энцелад одним из самых привлекательных мест с Солнечной системе для поиска микробной жизни. Аппаратура «Кассини» не позволит выяснить, есть ли в океане Энцелада сложная органика и, тем более, жизнь. Однако до завершения своей миссии в сентябре 2017 года «Кассини» совершит ещё три сближения со спутником (14 октября 2015 года — 1839 км, 28 октября 2015 года — 49 км, 19 декабря 2015 — 4999 км), в ходе которых аппарат получит снимки северного полюса в высоком разрешении, а также проведет измерения теплового потока, исходящего от южного полюса.

В будущих экспедициях предполагается провести спектрографические исследования гейзеров, чтобы получить подробную информацию о составе воды. Не исключен анализ in-situ (микробиологический анализ) и даже использование погружаемого аппарата без предварительного бурения ледяной коры, если подтвердятся расчеты Института исследования космоса в Боулдере (США), согласно которым вода, поступающая из подповерхностного океана, несмотря на недельный цикл подъёма на 30-40 км, сохраняет достаточно тепла, чтобы в точке разлома не давать замерзнуть трещинам метровой ширины.

Если надумаете туда перебраться, лететь придется, сидя на Вояджере например, около трех лет, судя по удалению Вояджеров от Земли со скоростью 3 а.е. в год. До Сатурна от нас 8 а.е. Ориентируйтесь на спутник, летающий прямо в срезе кольца. Ну, и покушать там возьмите, еда там еще не бегает…пока…

Взято и отобрано с любимой Википедии=)

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.


Энцелад — наш второй дом: 2 комментария

  1. Уведомление: Любительская астрономия | Dmitry Skvortsov

  2. Уведомление: Телескоп Хаббл | Dmitry Skvortsov

Комментарии запрещены.