Суперкомпьютеры раскрыли новые детали о ледяных гейзерах Энцелада

Водяные гейзеры извергают лёд и пар из знаменитых «тигровых полос» в районе южного полюса спутника Сатурна Энцелада. Эти разломы длиной около 135 километров пересекают южную полярную область луны. Фото: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Новые компьютерные симуляции, выполненные в Техасском суперкомпьютерном центре (TACC) на основе данных миссии «Кассини», позволили получить уточнённые оценки потери льда спутником Сатурна Энцеладом. Эти данные важны для понимания внутренней активности луны и планирования будущих миссий по поиску жизни в её подлёдном океане.

«Массовый поток вещества с Энцелада на 20–40% ниже, чем указывалось в научной литературе ранее», — сообщил Арно Майё, старший научный сотрудник Королевского бельгийского института космической аэрономии.

В исследовании, опубликованном в августе 2025 года в Journal of Geophysical Research: Planets, использовались методы прямого статистического моделирования Монте-Карло (DSMC) для описания поведения гигантских шлейфов водяного пара и ледяных частиц, извергающихся из трещин на поверхности Энцелада.

«DSMC-симуляции очень ресурсоёмки, — пояснил Майё. — Благодаря суперкомпьютерам TACC нам удалось сократить время расчётов с 48 часов до нескольких миллисекунд».

Моделирование позволило определить ключевые параметры криовулканических шлейфов, включая плотность, скорость движения газа и частиц, а также температуру выходящего материала. Это стало значительным шагом вперёд в понимании процессов, происходящих на Энцеладе.

Энцелад — относительно небольшой спутник диаметром около 500 км, чья слабая гравитация не может удержать извергающиеся струи, которые улетают в космос. Новые DSMC-модели точно воспроизводят эту низкогравитационную среду.

По словам исследователей, шлейфы несут материал из глубин подлёдного океана, предоставляя уникальную возможность изучить его состав без необходимости бурения многокилометровой ледяной коры.

NASA и Европейское космическое агентство планируют новые миссии к Энцеладу с целью поиска химических признаков жизни в его подповерхностном океане.

«Суперкомпьютеры дают ответы на вопросы, о которых мы не могли даже мечтать 10–15 лет назад, — отметил Майё. — Теперь мы можем гораздо точнее моделировать то, что происходит в природе».