Предложена разгадка "горячей Антарктиды" Энцелада

Энцелад недавно снова привлек внимание ученых, после того как космическая станция «Кассини» передала снимки, запечатлевшие активные гейзеры, находящиеся в южной полярной области спутника.

Профессор Фрэнсис Ниммо (Francis Nimmo) из университета Калифорнии и доктор Роберт Паппалардо (Robert Pappalardo) из лаборатории реактивного движения NASA в Пасадене, попытались объяснить, почему вулканическая активность сосредоточена именно на южном полюсе Энцелада.

«Довольно странно, что на ледяном спутнике самая горячая точка расположена на южном полюсе, то есть там, где на Земле находится Антарктида, – объясняет д-р. Паппалардо. Поэтому мы предположили, что Энцелад переориентировался в пространстве и гейзеры оказались на полюсе вовсе не случайно».

Вращение космических тел, включая планеты и спутники, является устойчивым, если основная их масса сосредоточена вблизи экватора. Любое перераспределение массы в пределах объекта может вызвать изменение оси вращения. В результате переориентации вещество с большей плотностью снова окажется на экваторе, а области низкой плотности станут полюсами. Аналогичным образом ведет себя и обычный шар в боулинге, который имеет тенденцию переворачиваться таким образом, что его отверстия – области с наименьшей массой – становятся полюсами вращения.

По мнению ученых, то же самое случилось и с Энцеладом, а может быть и с другими космическими телами, в частности с Мирандой, спутником Урана. Переориентацию спутника вызывают перемещение горячего вещества с малой плотностью из внутренних областей на поверхность.

Внутреннее нагревание Энцелада, скорее всего, обусловлено эксцентричностью его орбиты. Спутник периодически подвергается сильному сжатию гравитацией Сатурна, механическая энергия при этом преобразуется в тепловую, что приводит к образованию горячих сгустков вещества, называемых диапирами (диапировая складка или диапир (от греч. diapeiro — пронзаю) - куполовидная, антиклинальная складка, возникшая путем выдавливания снизу высокопластичных пород (соль, глины), которые при своем подъеме прорезают слои, слагающие свод складки, и образуют т. н. ядро протыкания).

Горячие сгустки могут возникать как в ледяной оболочке, так и в ядре спутника. В любом случае, при нагреве вещество расширяется, становится менее плотным и начинает подниматься на поверхность. Этот процесс объясняет многие интересные поверхностные эффекты, включая гейзеры и так называемые «полосатые области» – районы разломов, вызванных тектоническими напряжениями.

Результаты расчетов проф. Ниммо и д-ра Паппалардо показали, что перемещение сгустка на поверхность Энцелада может привести к изменению оси вращения спутника примерно на 30^о. При этом сгусток оказывается расположенным в полярной области.

#gallery#

Эта модель может получить новые подтверждения при очередном пролете станции «Кассини» около Энцелада в 2008 году.