Спутник сатурна теплый океан

Титан – спутник Сатурна: теплый подледный океан и ледяная поверхность

Титан – крупнейший спутник планеты Сатурн и второй по размеру среди спутников Солнечной системы. Кроме Земли, Титан – на данный момент единственное космическое тело, для которого научно доказано стабильное существование воды на поверхности и… целого незамерзающего океана скрытого под поверхностью!

Подледный океан Титана

Титан представляет собой шар диаметром 5152 километра, покрытый толстой коркой ледяного льда, под которым плещется океан жидкой воды. Не просто океан, а супер-океан – простирающийся на всю поверхность этого небесного тела и имеющий глубину около 300 километров. Океанское “дно” представляет собой каменное ядро Титана и заодно – его основной источник энергии, не дающий океану замерзнуть. В ядре должны оставаться радиоактивные элементы, запасенные Титаном при его образовании в раннюю эпоху формирования Солнечной системы. Как и на Земле, эти элементы понемногу распадаются, выделяя тепло, которое играет свою роль в поддержании океана.

Из-за плотной атмосферы, Титан – единственный спутник солнечной системы, чья поверхность с орбиты практически не видна

В период с 2004 по 2017 год, на орбите Сатурна находился космический зонд “Кассини”, который во многом и дал нам представление о том, что представляет собой Титан. Вот что поведал нам “Кассини”.

Анализ топографических данных и сведений о гравитации Титана, крупнейшей луны Сатурна, показал вдвое большую толщину ледяной коры, чем считалось ранее: её толщина составляет примерно 200 километров. Источник энергии, поддерживающий воду в жидком состоянии – запасенное при образовании Титана тепло и, что не менее важно, приливные силы, с которыми на Титан действует газовый гигант Сатурн и другие его спутники. От реакций распада радиоактивных элементов и величины силы притяжения и деформаций, производимых ею внутри Титана, зависит и толщина корки льда на поверхности – чем больше вырабатывается тепла, тем теплее вода океана и тоньше верхняя корка.

Анализ свойств внутренней поверхности Титана подтвердил внутреннее строение спутника – ведь если в каком-то месте поле сильнее, но на поверхности лишней массы – например, горы – нет, то что-то плотное есть под поверхностью. А поскольку под ледяной коркой находится вода, плотность которой в целом одинакова везде, можно узнать толщину ледяной коры.

Плотность Титана была определена при помощи его вращения. Вообще, Титан захвачен приливными силами в резонансное вращение по орбите вокруг Сатурна, в результате оборот вокруг собственной оси вращения тело делает за то же время, что и оборот по орбите.

Что ещё рассказал «Кассини» о Титане

Из-за этого вращение Титана вокруг оси довольно медленное, но все же оно позволяет оценить влияние на него гравитационных полей близлежащих тел и за счет этого определить момент инерции луны. А момент инерции напрямую зависит от плотностей и толщины слоев Титана. «Мы получили картину Титана с твердым, состоящим из льда и камня ядром радиусом чуть более 2000 километров, покрытого океаном толщиной в 225-300 километров, и все это завершает кора толщиной 200 километров», – говорит автор исследования Говард Зебкер, сотрудник Стенфорда.

Двухсоткилометровая толщина внешней оболочки Титана удивила ученых. Принятые модели внутреннего строения Титана подразумевали всего лишь 100-километровую кору. Единственной причиной несоответствия фактов расчетным данным может служить меньшее количество тепла, вырабатываемого в недрах спутника. Поскольку с приливными силами Сатурна все довольно хорошо известно, в ядре должно быть меньше радиоактивных элементов, а значит, меньше камня и больше льда.

Также интересным фактом стало то, что Титан имеет приплюснутую форму. Как и Земля, Титан приплюснут на полюсах и немного вытянут на экваторе. Правда, в случае Титана основной причиной такого искажения является воздействие Сатурна, а не собственное вращение вокруг оси.

Внутреннее строение спутника Старуна – Титана

Однако моделирование формы Титана, при котором он вытягивается гравитационным полем Сатурна, показывает меньшее отличие от сферы, чем наблюдается на самом деле. Это значит, что внутри луны гравитация Сатурна воздействует на материю, пытаясь придать ей нужную форму. Текущую форму вместе с силами, действующими на тело, можно объяснить, если предположить, что плотность Титана примерно одинакова по всей глубине, но различна по широтам, при этом на полюсах она должна быть в целом больше. А поскольку вода плотнее льда, логично предположить, что на полюсах просто тоньше кора, то есть меньше льда, но больше воды.

По подсчетам Зебкера, средняя толщина ледяной коры на полюсах на 3 километра меньше, чем в среднем по луне, тогда как на экваторе – на 3 километра больше. Изменения толщины ледяной коры Титана указывают на то, что поступление тепла, также различно для разных широт спутника. Но это различие вряд ли объясняется внутренними запасами Титана – тепло, поступающее изнутри, должно иметь равномерное распределение во всех направлениях. Причиной изменений может служить небольшая эллиптичность орбиты Титана и как следствие – разность действия приливных сил Сатурна.

Из-за этого, а также и из-за несферичной формы луны, при движении по орбите возникают деформирующие силы, основной вклад в которые приходится, конечно, на Сатурн, хотя другие его спутники настолько велики, что их влияние нельзя не учесть. Они, правда, проявляются свое гравитационное поле в основном при близких проходах с Титаном и не имеют регулярного и повторяющегося воздействия на него.

Тепло, выделяющееся при деформации любого тела, может иметь значительный порядок, если речь идет о деформации целой луны. Влияние Сатурна при этом таково, что полюса испытывают большие деформации, нежели полюса. Поэтому они получают больше тепла и ледяная кора, соответственно, истончается.

Источник

На спутнике Сатурна нашли глобальный теплый океан

Огромный подледный океан покрывает всю поверхность Энцелада, одного из спутников Сатурна. К такому выводу пришли астрономы, изучившие либрации (колебания при движении по орбите) Энцелада за много лет работы зонда Cassini. Об этом сообщается в пресс-релизе НАСА со ссылкой на статью в журнале Icarus.

Впервые ученые задумались о наличии воды на Энцеладе в 2015 году, когда Cassini сфотографировал гейзеры водяного пара и частиц льда из трещин на южном полюсе спутника. Сначала они сочли, что вода присутствует лишь в этой области Энцелада.

О глобальном характере океана астрономы узнали косвенным образом: они провели анализ либраций Энцелада на снимках, собранных Cassini с 2004 года. Колебания измеряли, сравнивая изменение местоположения крупных объектов на поверхности спутника (например, кратеров) за несколько лет. В результате были обнаружены аномальные вибрации, постоянно сдвигающие Энцелад с правильной орбиты.

Проведя компьютерное моделирование, эксперты НАСА пришли к выводу, что интенсивность либраций может объясняться наличием слоя жидкости, разделяющего ледяную кору и каменистое ядро спутника. По мере вращения Энцелада это придает ему определенную неровность движений: подобно тому, как жидкость внутри яйца, сваренного всмятку, не дает ему стоять вертикально на столе (в отличие от яйца, сваренного вкрутую).

Считается, что в недрах океана располагаются термальные источники, которые нагревают воду до температуры в 90 градусов. Сейчас астрофизики пытаются понять, почему жидкость под поверхностью Энцелада не замерзает — вероятно, этому способствует приливный разогрев со стороны Сатурна. Чтобы разобраться в этом феномене, команда Cassini запланировала на 28 октября спуск к одному из ледяных гейзеров на полюсе (к высоте 49 километров).

Шестой по размеру спутник Сатурна открыл в 1789 году Уильям Гершель. Вокруг планеты спутник обращается за 32,9 часа. Радиус Энцелада примерно в 25, а масса — в 200 тысяч раз меньше, чем у Земли. На нем имеется разреженная атмосфера, а под водяной мантией — твердое силикатное ядро. Наряду с Европой (спутником Юпитера) Энцелад считается основным кандидатом на место в Солнечной системе, где, кроме Земли и Марса, возможно зарождение жизни.

Источник

Океан на Энцеладе: спутник Сатурна – лучшее место для поиска внеземной жизни

Энцелад — небольшой спутник Сатурна заполнен жидкой водой под его ледяной корой, объявили ученые.

Они утверждают, что это самое вероятное место в Солнечной системе, где можно найти внеземную жизнь.

Измерения, сделанные космическим аппаратом Кассини, указывают на наличие глубокого 10-километрового океана воды под ледяной поверхностью Энцелада на южном полюсе этого спутника.

Ученые из Калифорнийского технологического института в Пасадене утверждают, что объем воды настолько большой, что он может простираться к экватору в каждом направлении, а может и на север.

Спутник Сатурна Энцелад

Энцелад, размер которого составляет 504 км в диаметре, где температура поверхности достигает -201 градуса по Цельсию, необычно активен.

Присутствие океана соленой воды в миллиардах километров от Земли может указывать на наличие инопланетной микробной жизни. Но вода не единственный фактор, который делает Энцелад многообещающей средой обитания. Вода соприкасается с каменным ядром спутника, так что элементы, необходимые для жизни, такие как фосфор, сера и калий будет вымывать в океан.

Исследователи начали подозревать, что на Энцеладе скрывается подземный океан в 2005 году, когда аппарат Кассини сфотографировал струи водяного пара, выходившие из трещин южного полюса спутника.

Источник воды оставался загадкой, и единственным предположением был океан жидкой воды.

Новые измерения гравитации были получены с помощью аппарата Кассини, который последние 10 лет фотографировал и делал измерения Сатурна и его спутников.

Внеземная жизнь

Энцелад не единственный спутник в Солнечной системе, где есть подземный океан. Более крупный спутник Юпитера – Европа также содержит обширный океан под своей поверхностью.

Однако Энцелад привлекает внимание ученых, так как струи пара, выходящие из южного полюса, содержат органические молекулы. Это, наряду с основными элементами, источником тепла и жидкой воды делает Энцелад первым кандидатом в поисках инопланетных организмов.

В южном полушарии Энцелада можно заметить «тигровые полосы» – разломы, через которые выходит вода. Температура «тигровых полос» теплее, чем в остальной части (-93 градуса по Цельсию), и там были найдены органические соединения.

«Технически возможно отправить зонд, который мог бы пробурить дыру и проверить воду, чтобы дать ответ, одни мы во Вселенной, или там живет еще что-то», — утверждает математик Николай Бриллиантов из Лестерского университета.

За сотни миллионов километров,
Где солнце — будто лампочка в 5 ватт,
И всюду рыщут хищницы-кометы,
Есть спутник у Сатурна, Энцелад.

И под громадной толщей криогенной,
Под космо-антарктидой ледяной,
Есть океан, с живительной и ценной,
Солёной, тёплой, ласковой водой.

Какие сказки эта глубь скрывает?
Какие формы жизни там цветут?
Учёные мужи, себе кивая,
Роняют стопки версий там и тут.

Что, если там разумный супер-город,
Все наши обогнавший лет на сто?
Но батискафа ждать ещё не скоро,
Проекты, пошуршав, ложатся в стол.

А может, я, когда свой путь закончу,
Туда и без науки улечу,
И в разноцветных водорослях сочных
Другую жизнь в подарок получу?

В кораллах, жемчугах инопланетных,
Дельфином благороднейших кровей,
Русалку-прелесть полюблю ответно,
И парой станем мы, назло молве!

Венчанье, хор сирен глубоководных,
И пара свеч — геотермальных струй;
В уютных тёплых раковинах отдых
И гипнотично-сладкий поцелуй.

И я не вспомню больше о планете,
Где каждый миг мне сердце утомлял,
И даже не приснится мне, что где-то
Есть что-то под названием «Земля».

Источник

На спутнике Сатурна есть подобный земному бурлящий океан

Ученые из Калифорнийского технического института выяснили, что в океанах спутника Сатурна, Энцелада, есть бурные течения, очень похожие на земные.

Энцелад — спутник Сатурна, отличающийся правильной шарообразной формой. Он крупнейший в ряду внутренних спутников, а удаленность его от планеты составляет 237 тыс. км.

Спутник покрыт сплошным слоем льда. Долгое время считалось, что он промерз до основания и представляет собой безжизненный ледяной шар.

Океан на Энцеладе почти не похож на земной. Земные океаны неглубокие, около 3,6 км, он не полностью покрывает нашу планету и имеет разную температуру. А у него, по-видимому, океан охватывает земной шар полностью: его глубина не менее 30 км и охлаждается он в верхней части, вблизи ледяной оболочки, а нагревается внизу теплом от ядра.

Однако океаны Энцелада и Земли имеют и общее: они соленые. И как показали результаты новой работы, колебания солености могут служить движущими силами для циркуляции воды как на Энцеладе, так и на Земле. Иначе говоря, и там, и там происходят сильные течения.

Сейчас неясно, есть ли на Энцеладе жизнь. Она очень далеко от Солнца, но из-за внутреннего геотермального нагрева может иметь хемосинтетические пищевые сети, аналогичные тем, которые встречаются вокруг гидротермальных жерл в глубоких темных океанах Земли. Если в океанах Энцелада прячется жизнь, выводы команды могут помочь нам выяснить, где ее найти.

Источник

Загадка Энцелада

Энцелад — это шестой по величине спутник Сатурна. Он имеет диаметр около 500 километров. И массу менее 1/50 000 массы Земли. Казалось бы, ничем не примечательный ледяной шарик. Однако если говорить о местах, которые интересны как пристанища для внеземной жизни, у Энцелада много явных преимуществ.

Сначала он был никому не нужен

Английский астроном Уильям Гершель открыл Энцелад в 1789 году. Но информации о нем было крайне мало. До тех пор, пока миссия «Кассини» не начала работать на орбите Сатурна в 2004 году. До миссии «Кассини» Энцелад был мало кому интересен. Ученые просто не предполагали, что жидкая вода может существовать на таких удаленных от Солнца объектах Солнечной системы. Поэтому не удивительно, что кого-то мог заинтересовать скучный и мертвый ледяной шарик.

Но все изменилось, когда магнитометр «Кассини» обнаружил нечто странное в магнитном поле Сатурна. Когда станция близко сблизилась с Энцеладом. Обнаруженная аномалия говорила о том, что спутник является весьма геологически активным телом. Последующие проходы возле Энцелада выявили четыре массивные трещины, названные «тигровыми полосами». Они находились на южном полюсе спутника и имели высокую температуру. Из этих трещин извергался массивный поток водяного пара и ледяных зерен. Энцелад вмиг утратил ярлык мертвой реликвии ушедшей эпохи. И пафосно занял место среди загадочных миров Солнечной системы. Как динамичный мир, имеющий таинственный подповерхностный океан.

Океан Энцелада

Но же как ученые поняли, что этот глобальный океан действительно существует? И здесь станция «Кассини» смогла им помочь. Измеряя колебания спутника в течение его орбитального периода, камеры изображения «Кассини» подтвердили, что его ледяная кора не связана с каменистым ядром. Это могло быть возможно только в том случае, если кора плавает в глобальном подземном океане, состоящем из жидкой воды.

Но «Кассини» не остановилась и на этом. Масс-спектрометры на борту станции анализировали газ и ледяные зерна во время многочисленных пролетов аппарата сквозь выбрасываемые шлейфы. Используемые приборы — ионно-нейтральный масс-спектрометр (INMS) и анализатор космической пыли (CDA) обнаружили, что шлейфы Энцелада состоят в основном из воды. Также в них обнаружили разные соли, аммиак и диоксид углерода. А также мелкие и крупные органические молекулы. Эти результаты помогли нарисовать примерную картину мира, находящегося подо льдом. Там, в недрах Энцелада, возможно существует обитаемый океан. Он слегка щелочной. В нем есть источники химической энергии в воде. И геотермальной на скалистом дне.

Возможные источники энергии

Одно из величайших открытий миссии «Кассини» состоит в том, что Энцелад обладает всеми тремя составляющими, необходимыми для возникновения жизни. Это вода, органические вещества и источники энергии. Наличие океана из жидкой воды установлено достоверно. Присутствие простой и сложной органики, обнаруженной в шлейфе — тоже.

Но вот наличие источников энергии еще требует подтверждения.

Вполне вероятно, что гидротермальные жерла действительно присутствуют на морском дне Энцелада. На это указывает один факт. Датчики «Кассини» обнаружили метан в шлейфе в более высоких концентрациях, чем если бы он был получен из клатратов. Это кристаллические решетки водяного льда под высоким давлением с включением метана. А ведь именно метан является ключевым продуктом работы гидротермальных систем.

Активный, доступный и актуальный

Энцелад — не единственное место, где может существовать жизнь. Спутник Юпитера Европа имеет еще больший резервуар жидкой воды. А океан Титана, крупнейшего спутника Сатурна, может иметь невероятно богатую органическую химию.

Но Энцелад — это единственный мир, где можно получить доступ к материалам из океана без необходимости копать или бурить. Или даже вообще опускаться на поверхность. Мы можем использовать технологии, доступные уже сейчас, чтобы проверить гипотезу о том, может ли жизнь существовать где-то еще в Солнечной системе.

Так может быть пришло время ответить на ключевой вопрос, который мы задаем себе с тех пор, как впервые подняли глаза в небо: мы одни ?

Друзья! Если вам понравилась эта статья, ставьте лайк и подписывайтесь на наш канал! Спасибо!

Источник