В 2005 году космический аппарат Кассини послал на Землю фотографии, на которых ледяная луна Сатурна извергает водяной пар из разломов, известных как "тигровые полосы". То, что крошечный Энцелад (всего лишь 500 километров в диаметре) является таким активным, было новостью. С тех пор ученые предполагали, что под ледяной поверхностью находится огромный резервуар с водой. Недавно, используя гравитационные измерения, собранные Cassini , ученые подтвердили, что под поверхностью Энцелада на самом деле есть большой подземный океан, во всяком случае, вблизи его южного полюса.
Иллюстрация изображает возможное строение Энцелада на основе измерений гравитации. На высоких южных широтах вода зажата между ледяной внешней оболочкой и каменным ядром.
Фото: NASA / JPL-Caltech
Чтобы определить внутреннюю структуру Энцелада, был использован геофизический метод. Из полученных данных можно заключить, что действительно есть большой океан примерно в 50 километрах под поверхностью южного полюса
В течение трех облетов Энцелада, в период с апреля 2010 года по май 2012 года, ученые собрали очень точные измерения траектории Кассини путем отслеживания СВЧ-сигнала . Гравитационное воздействие планеты, например, Энцелада, немного изменяет траекторию полета космического корабля. Измеряя влияние таких отклонений, ученые смогли узнать о гравитационном поле спутника. А это, в свою очередь, дает информацию о распределении массы внутри планеты.
На данный момент такой подход - единственный способ узнать о внутренней структуре. Более точные измерения потребуют размещения сейсмометров на поверхности Энцелада .
Ключевой особенностью в данных гравитационных измерений была так называемая аномалия массы в районе южного полюса Энцелада. Проще говоря, такие аномалии существуют, когда в определенном месте масса меньше, чем можно было бы ожидать в случае однородного сферического тела .
Такая компенсация обычно находится на планетарных телах, в том числе и на Земле. В некоторых случаях отсутствие материала на поверхности компенсируется присутствием в глубине плотного материала. В других случаях, наличие дополнительного материала на поверхности компенсируется наличием менее плотного материала на глубине. Когда были сделаны первые измерения силы тяжести в Индии, ученые были поражены тем, что Эверест, как оказалось, не производит значимых эффектов отклонения в значении гравитации. Сейчас мы знаем, что аномалия массы в районе Эвереста, как и у большинства гор на Земле, компенсируется низкой плотностью на глубине нескольких десятков километров от поверхности . Другими словами, плотный материал, выступающий над поверхностью, компенсируется уменьшением плотности на глубине.
В случае Энцелада, верно и обратное . Отсутствие материала на поверхности компенсируется на глубине присутствием материала, который является более плотным, чем лед. Единственным кандидатом для этого материала является вода. Это важно, так как там, где есть вода, возможен поиск жизни. |