Сверхскользкий лед Япета дразнит планетологов

Спутник Сатурна по имени Япет имеет ландшафты, каких не встретишь ни на каком другом крупном теле Солнечной системы – эти ландшафты пестрят аномально длинными ледовыми оползнями, происхождение которых...

Спутник Сатурна по имени Япет имеет ландшафты, каких не встретишь ни на каком другом крупном теле Солнечной системы – эти ландшафты пестрят аномально длинными ледовыми оползнями, происхождение которых никому объяснить не удавалось. Эту странность сейчас пытается понять группа американских планетологов под руководством профессора Уильяма Маккиннона (William McKinnon).

Япет вообще переполнен странностями. Например, выделяется его не шарообразное, а сплющенное по экватору ледяное тело, причем этот экватор орнаментирован кольцом гор высотой до 20 км. К тому же Япет сильно побит жизнью, и на его поверхности имеется множество глубочайших кратеров – результатов столкновения с крупными астероидами. Отчасти это объясняет сам факт множества ледовых лавин, но не объясняет их размеров.

Когда лед падает с горы кучей обломков, он набирает энергию, достаточную для того, чтобы покрыть собой территорию радиусом в два-три раза большим, чем перепад начальной и конечной высот. На Япете дальность горизонтального (или даже в гору) продвижения льда превышает высоту гор или глубину кратеров в 20-30 раз. Единственное объяснение – лед при этом не кувыркается, а скользит, причем с аномально низким коэффициентом трения скольжения.

При обрушении стенки кратера (в правой части) на Япете лед и порода упали с высоты 8 км, после чего проскользили еще 35

Открытие этих громадных ледников состоялось почти случайно – ученые предположили, что, поскольку форма у Япета не сферическая, то, из-за стремления небесного тела стать шаром в некоторых областях его поверхности должны возникать высокие напряжения, приводящие к разломам. К собственному удивлению, разломов исследователи не нашли, зато вместо них обнаружились массивные оползни – 17 под стенками кратеров и 13 у экваториальной горной цепи.

Обычный сверххолодный лед скользким не назовешь, при низких скоростях коэффициент трения у него такой же, как у берегового песка – от 0,55 до 0,7. А на Япете расчетный коэффициент лежит в границах 0,1–0,3. В лабораторных экспериментах было замечено, что, чем выше скорость скольжения обычного сверххолодного льда, тем меньше его коэффициент трения, но не до такой же степени.

Тогда ученые стали строить предположения. Что, если лавина движется по слою "смазки" из скальной крошки или расплавленных материалов? Или, например, эта лавина вообще не ледяная, а скальная. Лабораторные эксперименты на эту тему уже были известны – при медленном скольжении скала о скалу трется с коэффициентом трения 0,6-0,85, а при быстром этот коэффициент может упасть до 0,2, что вполне соответствует происходящему на Япете. Одно из объяснений тому – flash heating, мгновенный нагрев. При движении скал контакт между двумя поверхностями происходит во множестве точек, в этих точках породы быстро нагреваются и в критический момент даже расплавляются.

Иначе говоря, возможно, что предсказанные, но не обнаруженные разломы на Япете все-таки существуют, и в тех местах при оползнях работает не лед, а смесь ледяной и каменной крошки. Хотя, по словам самих исследователей, эту гипотезу еще следует доказать.