Одним из наиболее захватывающих и неожиданных открытий миссии Cassini было обнаружение активности, происходящей на спутнике Сатурна — Энцеладе. Энцелад удивил ученых своими фотографиями и данными, собранными космическим кораблем. Но всегда ли этот спутник «активен», или мы оказались как раз в нужном месте и в нужное время активной фазы Энцелада? В недавней работе излагается модель, согласно которой активность на Энцеладе визуальна только каждый миллиард лет или около того.
«Cassini, похоже, сфотографировал Энцелад в середине извержения», — сказал Френсис Ниммо (Francis Nimmo), ученый из Калифорнийского университета Санта-Крус. «Эти бурные периоды редки, и случилось так, что Cassini наблюдает спутник во время одной из таких эпох».
Ниммо и его соавтор Крейг О’Нилл (Craig O’Neill) из Маккуарского университета в Сиднее предполагают, что капли теплого льда, которые периодически попадают на поверхность ледяной корки Энцелада, объясняют странное поведение высокой температуры и необычную поверхность южной полярной шапки спутника.
Самые интересные особенности спутника находятся безусловно в южной полярной области Энцелада — трещины, известные как «тигринные полосы», которые распыляют водный пар и другие частицы исходящие из спутника. Модель Ниммо и О’Нилла не заполняет некоторых из пробелов в истории этой области.
«Эта модель помогает решить одну из наиболее загадочных тайн Энцелада», — сказал Боб Пеппэлардо (Bob Pappalardo), ученый из Лаборатории Реактивного движения НАСА в Пасадене, об исследовании сделанным его коллегами. «Почему поверхность Южного полюса настолько молода? Как такое количество тепла могло быть накачано в Южном полюсе луны? Модель Ниммо и О’Нилла собирает пазлы этой загадки».
Но не все убеждены, что эта модель отвечает на все вопросы об Энцеладе. Например, Кэролайн Порко (Carolyn Porco), которая возглавляет команду визуализации на Cassini, сказала через интернет-сервис Twitter относительно этой статьи: «Осторожно! Там несколько различных моделей, которые указывают на противоположные вещи».
Итак, приблизительно четыре года назад, сложный инфракрасный инструмент спектрометра Cassini обнаружил тепловой поток в районе Южного полюса, величиной по крайней мере 6 гигаватт, которая эквивалентна как минимум дюжине электростанций.
Некоторые вычисления подсказали ученым, что для Энцелада невозможно вырабатывать непрерывно высокую температуру и газ по этой норме. Периодическое движение не может объяснить выброс такого большого количества энергии.
Возраст поверхности различных областей Энцелада также показывает большое разнообразие. Так, кратеры в северной части спутника, как предполагается, стары на 4.2 миллиарда лет, в то время как область около экватора, известная как Sarandib Planitia, дает приблизительный возраст между 170 миллионами и 3.7 миллиарда лет. Южному полюсу, однако, кажется, меньше чем 100 миллионов лет, а возможно даже 500.000 лет.
О’Неилл первоначально развил модель для конвекции корки Земли. Для модели Энцелада, которому в расчетах покрывали поверхность полностью льдом, в настоящее время сломанную рывком гравитации Сатурна, ученые укрепили корку.
В результате, модель обнаружила, что высокая температура могла быть выпущена в эпизодических пузырях теплого, легкого льда, подымающегося на поверхность, родственного каплям горячего воска в лаве. Подъем теплых пузырей опустил бы холодный, более тяжелый лед вниз на глубину.
Эта модель предполагает, что активные периоды происходят только 1-10% времени от всего существования Энцелада. Отметим, что активная область вокруг Южного полюса Энцелада составляет приблизительно 10 процентов всей поверхности.