У восьми крупных планет Солнечной системы подтверждено более 450 спутников, однако лишь немногие из них представляют особый научный интерес. В первую очередь речь о небесных телах, где под ледяной корой могут скрываться подповерхностные океаны. Среди них — Европа и Ганимед у Юпитера, а также Энцелад у Сатурна. Учёные пытаются понять, какие процессы приводят к появлению таких океанов или, наоборот, мешают их формированию.
Международная группа исследователей из NASA, Юго-Западного научно-исследовательского института (SwRI) и Научного института Вейцмана в Израиле приблизилась к разгадке этого вопроса. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Astronomy. С помощью компьютерных моделей специалисты изучили, как крупные удары влияют на образование и эволюцию подповерхностных океанов на ледяных спутниках Солнечной системы.
В центре внимания оказались небольшие спутники Сатурна и Урана. У Сатурна это Энцелад, Титан и Диона, где возможны активные подповерхностные океаны. У Урана — Титания, Оберон, Ариэль, Умбриэль и Миранда, наличие или отсутствие океанов у которых до сих пор обсуждается. Главная цель исследования состояла в том, чтобы выяснить, являются ли эти небольшие спутники первичными телами или они возникли из обломков, образовавшихся при столкновении крупного объекта с более массивным телом.
Выяснилось, что крупные удары не создают новые океанические миры, а лишь влияют на размер активного океана и продолжительность его существования. Причина в том, что после столкновения образуется смесь льда и камня. Когда лёд тает, каменистые породы быстро опускаются на дно. Это мешает океану разрастаться, и в итоге он замерзает.
«Представьте небольшой замёрзший спутник, который не делает ничего интересного, — приводит слова доктора Алиссы Роден, ведущего научного сотрудника SwRI и соавтора работы, пресс-служба института. — Если бросить в него что-то и вызвать крупное столкновение, передаст ли это достаточно энергии для образования океана? Наши модели показали, что это на самом деле невероятно сложно. В большинстве случаев небольшой спутник, переживший разрушение, может потерять океан или вообще не дать ему сформироваться».
Жидкая вода — основа жизни на Земле, она обеспечивает клеточные функции, обмен веществ и выживание организмов. В теле взрослого человека вода составляет около 60 процентов, у многих других форм жизни этот показатель выше. Например, медузы состоят из воды примерно на 95 процентов, травянистые растения — на 90–95 процентов. У морских млекопитающих доля воды составляет 50–60 процентов, у насекомых — 50–75 процентов. Помимо спутников Сатурна и Урана, потенциальные океанические миры есть и в других частях Солнечной системы: Европа, Ганимед и Каллисто у Юпитера, Титан и Мимас у Сатурна, карликовые планеты Плутон и Церера, а также Тритон у Нептуна. Единственным аппаратом, посетившим Уран, остаётся «Вояджер-2», совершивший пролёт в январе 1986 года, и новых миссий к этой планете пока не запланировано.
Зато в ближайшие годы сразу два проекта займутся изучением океанических миров. Аппарат NASA Europa Clipper уже летит к Европе и должен прибыть к Юпитеру в апреле 2030 года, его главная задача — оценить потенциальную обитаемость спутника. Другой проект NASA, квадрокоптер Dragonfly, будет перемещаться по поверхности Титана в поисках химических следов жизни или воды. Его запуск намечен на июль 2028 года, а прибытие к Титану ожидается в 2034 году.