Миранда, спутник Урана, могла иметь океан под поверхностью

За последние несколько десятилетий планетологи постепенно расширяли список лун Солнечной системы, на которых могут находиться подповерхностные океаны, как в настоящее время, так и в прошлом. В основном внимание уделялось спутникам газовых гигантов Юпитера и Сатурна, таким как Европа или Энцелад.

Фото: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Miranda%27s_South_Pole.jpg by NASA/JPL

Однако недавно ученые начали исследовать ледяной гигант Уран, самую холодную планету в нашей системе. Новые исследования, основанные на снимках, сделанных космическим аппаратом "Вояджер-2", указывают на то, что маленькая ледяная луна Урана, Миранда, когда-то могла иметь глубокий океан жидкой воды под поверхностью.

Более того, остатки этого океана, возможно, существуют на Миранде и сегодня.

Когда "Вояджер-2" пролетел мимо Миранды в 1986 году, он сделал снимки южного полушария спутника, на которых были видны различные геологические структуры: борозды, скалы и кратеры.

Исследователи, такие как планетолог Том Нордхейм (Tom Nordheim) из Лаборатории прикладной физики университета им. Джонса Хопкинса, стремились объяснить загадочную геологию Миранды, проанализировав эти структуры и определив, какие внутренние процессы могли привести к её нынешнему облику.

Команда исследователей нанесла на карту все основные особенности поверхности Миранды, такие как трещины и гребни, замеченные "Вояджером-2", а затем разработала компьютерную модель, которая позволила протестировать различные варианты внутренней структуры спутника. Целью было определить, какое внутреннее строение лучше всего объясняет обнаруженные на поверхности напряжения.

Модель показала, что наиболее подходящей версией внутренней структуры является существование глубокого океана под поверхностью Миранды, который существовал примерно 100-500 миллионов лет назад. Согласно их расчетам, этот океан мог быть глубиной около 100 километров и располагаться под слоем льда толщиной 30 километров.

У Миранды радиус составляет всего 235 километров, что означает, что океан занимал почти половину её объёма. Это делает такую находку необычайно редкой. "Найти доказательства существования океана внутри столь маленького объекта, как Миранда, — это огромный сюрприз", — заявил Нордхейм, комментируя результаты исследования.

"Это позволяет нам предположить, что некоторые спутники Урана могут оказаться очень интересными — возможно, вокруг одной из самых отдаленных планет нашей системы существует несколько океанических миров, что и захватывает, и озадачивает", — продолжил он.

Исследователи полагают, что поддержание тепла внутри Миранды стало возможным благодаря приливным взаимодействиям между Мирандой и её соседними спутниками. Эти силы, вызванные гравитационным растяжением и сжатием Миранды, усиливались орбитальными резонансами с другими луной, что обеспечивало достаточное количество энергии, чтобы сохранить жидкий океан под поверхностью спутника.

Аналогичным образом, спутники Юпитера Ио и Европа находятся в резонансе 2:1 (на каждые два оборота Ио вокруг Юпитера, Европа совершает один), что создает достаточно приливных сил для поддержания океана под поверхностью Европы.

В конечном итоге Миранда вышла из синхронизации с другим спутником Урана, и механизм, поддерживавший её внутреннее тепло, прекратил действие. Тем не менее, исследователи полагают, что Миранда могла не полностью замерзнуть, так как это привело бы к расширению и появлению дополнительных трещин на её поверхности.

"Мы не узнаем точно, есть ли на Миранде океан, пока не вернёмся туда и не соберём новые данные", — говорит Нордхейм.

"Сейчас мы буквально выжимаем последние крупицы науки из снимков "Вояджера-2”. Мы в предвкушении возможности вновь отправиться к Урану и детально исследовать его потенциальные океанические спутники".

Уточнения

Мира́нда (англ  Miranda), известная также как Уран V — самый близкий и наименьший из пяти крупных спутников Урана.

«Во́яджер-2» (англ. Voyager 2) — действующий космический зонд, запущенный НАСА 20 августа 1977 года в рамках программы «Вояджер» для исследований дальних планет Солнечной системы.