Скрытые океаны на ледяных спутниках могут кипеть под поверхностью

Ледяные спутники внешних планет, такие как Энцелад (Сатурн) или Миранда (Уран), могут скрывать под своей корой обширные океаны жидкой воды. Новое исследование, опубликованное в Nature Astronomy, показывает, что процессы под поверхностью этих миров могут быть более активными, чем считалось, и даже приводить к кипению океанов.

Эти луны нагреваются приливными силами от планет-гигантов. Когда нагрев усиливается, ледяная кора снизу тает и становится тоньше. По словам ведущего автора работы Макса Рудольфа из Калифорнийского университета в Дэвисе, при таянии льда давление внутри спутника падает. Команда рассчитала, что на небольших лунах, таких как Мимас и Энцелад (Сатурн) или Миранда (Уран), это падение давления может быть настолько значительным, что достигнет тройной точки воды, когда лед, жидкость и пар могут сосуществовать. Это означает, что подповерхностный океан может начать кипеть.

«Мы заинтересованы в процессах, которые формируют их эволюцию на протяжении миллионов лет, и это позволяет нам задуматься о том, как бы выглядела поверхность океанического мира», — сказал Макс Рудольф.

Исследователи предполагают, что именно кипение океана под поверхностью могло сформировать гигантские хребты и уступы (коронные структуры), которые видны на снимках Миранды, сделанных аппаратом «Вояджер-2».

Размер спутника играет ключевую роль. На более крупных ледяных лунах, таких как Титания (Уран), падение давления, вызванное таянием, скорее всего, приведет к растрескиванию ледяной коры до достижения тройной точки. Поэтому особенности поверхности Титании могут отражать цикл, в котором ледяная оболочка сначала истончалась, а затем снова утолщалась.

Изучение внутренней активности ледяных спутников помогает понять, почему их поверхности выглядят именно так, и оценить их потенциал для существования жизни, для которой жидкая вода является необходимым условием.