Космический аппарат «Кассини» обнаружил прямые свидетельства гидротермальной активности на спутнике Сатурна Энцеладе. Они указывают на возможность того, что в подповерхностном океане спутника может существовать среда, пригодная для живых организмов.

На Земле гидротермальные процессы возникают, когда горячая морская вода просачивается через планетную кору и взаимодействует со слагающими ее породами, растворяя их минералы. Согласно новым исследованиям, на спутнике Сатурна происходят аналогичные процессы. Детектор космической пыли CDA зонда «Кассини» всё время нахождения в системе Сатурна получал информацию о мелких твердых зернах. Оказалось, что это силикатные частицы размером от 6 до 9 нанометров. Ученые четыре года проводили анализ собранных данных, занимались компьютерным моделированием и экспериментами. В результате они пришли к заключению, что эти зерна, вероятнее всего, образовались, когда горячая вода, содержащая растворенные минералы, поднималась из недр спутника Сатурна к поверхности и вступала в контакт с более холодной водой. При этом температура глубинной воды при контакте должна достигать 90 градусов Цельсия.

На Земле мелкие силикатные частицы встречаются в песке и минеральном кварце. Условия их образования включают наличие слабощелочной соленой воды с большим содержанием силикатов, а также резкий перепад температур. На размер образующихся частиц влияют несколько условий, но в первую очередь – температура воды и длительность ее остывания.

«Мы методично проанализировали все альтернативные объяснения генезиса наносиликатных зерен, однако все они сводились к одной, самой вероятной гипотезе». – говорит соавтор исследования, Фрэнк Постберг из Гейдельбергского университета, работающий в научной группе «Кассини» с данными прибора CDA. Параллельно ученые из Университета Токио выполнили лабораторный эксперимент, подтвердивший возможность формирования зерен гидротермальным путем и позволивший определить необходимые для этого параметры среды. По мнению ученых, подходящие условия для образования зерен размером 6-9 нм должны существовать около верхней поверхности подземного океана на Энцеладе, где горячая донная вода взаимодействует с охлажденной водой поверхностных слоев. Эксперимент также позволяет предположить, что путь зерен от океана до поверхности спутника (около 50 км) происходил достаточно быстро и занимал от нескольких месяцев до нескольких лет. В противном случае зерна вырастали бы до значительно более крупных размеров.

Согласно другому исследованию, опубликованному недавно, гидротермальный процесс является одним из двух вероятных объяснений наличия метана в выбросах газа и частиц льда, возникающих в районе южного полюса Энцелада. Статья написана по результатам моделирования, проведенного французско-американской группой ученых. Они отмечают, что зафиксированный в данных наблюдений метан можно объяснить двумя гипотезами, каждая из которых не имеет объективных преимуществ.

Результаты моделирования показывают, что при высоком давлении, существующем в подповерхностном океане, должны формироваться клараты (минеральные соединения, образующиеся при внедрении молекул постороннего вещества в полости кристаллической решётки, образованной молекулами первоначального минерала) из ледяных молекул с внедренными в них молекулами метана. Этот процесс идет настолько активно, что выбросов свободного метана быть не должно. Первый сценарий предполагает, что в результате гидротермальных процессов океан перенасыщен метаном. Другими словами, метан образуется быстрее, чем захватывается кристаллической решеткой молекул льда. Другая возможность состоит в том, что клараты попадают в извергающиеся газопылевые струи, формируя пузыри. Вырастая до крупного размера, они лопаются и выделяют метан.

• < Назад
• Вперёд >