28.09.2011 07:00

Спутник Сатурна Энцелад извергает на него гигантские струи водяного пара и льда

Спутник атакует родную планету

Эксперты НАСА выяснили, что спутник Сатурна Энцелад извергает на "родную" планету гигантские струи водяного пара и льда. Как показали исследования, это единственный сателлит в Солнечной системе, который воздействует на химический состав своей планеты. В частности, именно он помог Сатурну сформировать одно из его знаменитых колец.

Фото: Фото: AP

Исследования, проведенные в середине 90-х аппаратом "Вояджер" и космическим телескопом "Хаббл", дали основание подозревать, что вокруг Сатурна существуют облака, содержащие воду. В 1997 году наличие воды в верхних слоях атмосферы Сатурна было подтверждено европейской "Инфракрасной космической обсерваторией". А в 1999 году выделение воды Сатурном в дальней части инфракрасного спектра было зарегистрировано "Спутником для астрономических наблюдений на субмиллиметровых волнах" НАСА.

Энцелад — шестой по размеру спутник Сатурна, открытый в 1789 году Уильямом Гершелем и названный в честь одного из древнегреческих титанов. Его диаметр составляет в среднем 504,2 километра, атмосфера на 65 процентов состоит из водяного пара, на 20 процентов — из молекулярного водорода и на 15 процентов — из углекислого газа, молекулярного азота и моноксида углерода. Он также является одним из трех небесных тел в Солнечной системе (наряду со спутником Юпитера Ио и спутником Нептуна Тритоном), где некогда происходили активные вулканические процессы.

Ученые уже давно предполагали наличие на поверхности спутника Сатурна водяного льда, однако эта гипотеза нашла свое подтверждение лишь в начале 80-х годов прошлого столетия, когда Энцелад исследовали два зонда "Вояджер".

В 2005 году американский зонд "Кассини" зафиксировал вокруг Энцелада гигантскую оболочку, состоящую изо льда, пыли и газа. Как выяснилось, именно она "поставляет" материал для сатурнианского кольца, которое астрофизики обозначают литерой E.

В 2007 году была построена математическая модель ледяных гейзеров Энцелада, выбрасывающих на сотни километров в высоту частицы водяного пара и пыли. Было выдвинуто предположение, что под поверхностью спутника находится соленая жидкая вода, с растворенными в ней органическими веществами, больше всего в ней метана и аммиака (иногда даже эти водоемы называют "метановый океан").

Фото: AP

9 октября 2008 года "Кассини" нашел доказательства того, что под ледяной корой Энцелада скрывается жидкий океан, а в июле 2009 года удалось проанализировать химический состав водяных выбросов. Оказалось, что в них присутствуют метан, углекислый газ и аргон, а также аммиак и такие сложные органические соединения, как бензол и дейтерий. Это согласовывалось с теорией о том, что источником испарений является океан под поверхностью спутника.

Минувшим летом космическая обсерватория "Гершель" с помощью волн инфракрасного спектра обнаружила большое кольцевидное облако водяного пара диаметром более 600 тысяч километров и толщиной — около 60 тысяч километров, которое создает Энцелад, вращаясь вокруг Сатурна. Ранее его не удавалось зафиксировать обычными средствами наблюдения, так как водяной пар в видимом диапазоне выглядит прозрачным.

Также до недавнего времени оставалось непонятным, откуда берется вода в верхних слоях сатурнианской атмосферы. Известно, что в ее нижних слоях присутствует небольшое количество воды в газообразном состоянии, однако она не может подняться на более холодные верхние уровни атмосферы: туда водяные молекулы могут попасть только извне. Ученые предположили, что именно водяное облако, извергаемое Энцеладом, служит источником воды для этих слоев.

Это предположение подтвердили и данные, полученные "Гершелем", и компьютерное моделирование. Оказалось, что почти вся вода из облака вокруг Энцелада испаряется в космическое пространство, при этом небольшое ее количество застывает и входит в состав сатурнианских колец, и, наконец, три-пять процентов становятся частью атмосферы Сатурна.

Исследователям из НАСА удалось также подсчитать, что ежесекундно Энцелад выбрасывает через так называемые "тигровые полосы" южного полярного региона — четыре параллельно идущих трещины в ледяной оболочке спутника, размеры каждой из которых составляют около 150 километров в длину и около двух километров в ширину — около 200 килограммов водяного пара. Тот же результат ранее был получен при помощи ультрафиолетового спектрографа "Кассини". Ни один другой планетный спутник Солнечной системы не оказывает такого влияния на химический состав своей "материнской" планеты.

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"