«Мы хотим знать, почему извержения происходят на южном полюсе, а не в каком-то другом месте Энцелада, как эти извержения могут поддерживаться в течение длительных периодов времени и, наконец, почему эти извержения происходят из регулярно расположенных трещин», – сказал Макс Рудольф. , доцент кафедры наук о Земле и планетах Калифорнийского университета в Дэвисе.
Рудольф и его коллеги Дуглас Хемингуэй из Института науки Карнеги, Вашингтон, округ Колумбия.C. и Майкл Манга из Калифорнийского университета в Беркли теперь думают, что у них есть хорошее объяснение извержения полос Энцелада. Они использовали численное моделирование, чтобы понять силы, действующие на ледяную оболочку Энцелада.
Гравитация Сатурна оказывает на Энцелад приливные силы, которые вызывают нагрев и охлаждение крошечного мира.
Эти силы сильнее всего на полюсах. Когда жидкая вода затвердевает в лед под внешней ледяной оболочкой, она расширяется в объеме, оказывая давление на лед до тех пор, пока он не потрескается.
Температура поверхности Энцелада составляет около минус 200 градусов по Цельсию, поэтому, если во льду образовалась трещина, можно было ожидать, что он довольно быстро замерзнет. Тем не менее, южные полярные трещины остаются открытыми и фактически доходят до жидкого океана внизу.
Это потому, что жидкая вода внутри трещины разбрызгивается приливными силами, создаваемыми гравитацией Сатурна, выделяя энергию в виде тепла, сказал Рудольф. Это мешает трещине замерзнуть.
Сброс давления из трещин предотвращает образование новых трещин где-либо на Луне, например, на северном полюсе.
Но в то же время вода, выходящая из трещины, падает обратно в виде льда, образуя края трещины и немного утяжеляя ее. Исследователи подсчитали, что из-за этого ледяной щит изгибается ровно настолько, чтобы образовалась параллельная трещина на расстоянии около 20 миль.
«Наша модель объясняет регулярный интервал между трещинами», – сказал Рудольф.
Работа основана на данных, собранных миссией NASA / ESA Cassini на Сатурн.
Финансирование также было предоставлено НАСА и Национальным научным фондом.