Колебания спутников Урана могут указывать на наличие океанов подо льдом

Подземные океаны из жидкой воды являются характерной чертой спутников Юпитера и Сатурна. Ученые предполагают, что такие океаны могут существовать и на ледяных спутниках Урана и Нептуна. В своей новой работе исследователи выдвинули гипотезу, что будущие космические миссии смогут измерять вращение спутников и выявлять их колебания, которые могут указывать на наличие жидкой воды под поверхностью. Если колебания слабы, это свидетельствует о твердом внутреннем строении спутника, но сильные колебания предполагают наличие подповерхностного океана, в котором ледяная кора «плавает» на жидкой основе.


Уран классифицируется как ледяной гигант с диаметром около 50 724 км. Он имеет 27 известных спутников, которые условно делятся на три группы: крупные спутники, мелкие внутренние и неправильные внешние спутники. Самым большим из них является Титания, чья структура состоит примерно наполовину из камня и льда. На её поверхности можно найти как древние кратеры, так и более молодые геологические образования, включая разломы и, возможно, криовулканы.

Интерес к исследованию ледяных спутников обусловлен возможностью обнаружения на них жизни. Например, на спутнике Юпитера Европе под ледяной корой толщиной около 30 км предположительно находится океан глубиной до 100 км. Этот океан остается жидким благодаря внутреннему теплу, вызванному приливным воздействием Юпитера. Подобные условия могут быть подходящими для существования жизни, поскольку на Земле организмы обнаружены даже в самых глубоких океанических расщелинах, где энергия поступает не от солнечного света, а от гидротермальных источников. Эти особенности делают Европу и другие ледяные спутники перспективными объектами для поиска внеземной жизни.

Большинство знаний о внешней Солнечной системе получено благодаря космическим аппаратам «Вояджер» и «Пионер». Однако их оборудование для визуализации имело серьёзные ограничения. Сегодня НАСА планирует отправить новый зонд к Урану, чтобы исследовать его спутники с использованием более современных технологий.

Исследователи из Института геофизики Техасского университета разрабатывают методику обнаружения подповерхностных океанов, используя только камеры. Их подход предполагает создание высокоточных изображений спутников и анализ их колебаний. По данным вращения можно определить внутреннюю структуру спутника, включая пропорции льда, воды и горных пород. Незначительные отклонения указывают на твердое ядро, а заметные колебания могут свидетельствовать о наличии жидкой воды под ледяной корой.

Методика, предложенная учёным Дугом Хемингуэем и его командой, была протестирована теоретически. Например, если спутник Ариэль отклоняется примерно на 100 метров, это может свидетельствовать о наличии океана толщиной до 160 км, покрытого ледяной оболочкой в 30 км. Эта работа помогает определить, как лучше настроить инструменты будущих миссий, чтобы извлечь максимум научных данных и подтвердить существование скрытых океанов на ледяных спутниках.

Источник: knowridge.com