Иллюстрация интерьера луны Сатурна Энцелад. нажмите, чтобы увеличить
Луна Сатурна Энцелад имеет странную горячую точку на южном полюсе; регион, который должен быть одним из самых холодных мест. Луна в конце концов перевернулась, переместив точку на южный полюс. Другие тела в Солнечной системе, такие как Миранда Луны Урана, вероятно, подвергались аналогичным изменениям в прошлом.
Луна Сатурна Энцелад - активный ледяной мир с необычайно теплым южным полюсом? возможно, выполнил необычный трюк для планетарного тела. Новое исследование показывает, что Энцелад буквально перевернулся, объяснив, почему самая горячая точка Луны находится на южном полюсе.
Энцелад недавно привлек внимание ученых, когда на космическом корабле Кассини наблюдались ледяные струи и шлейфы, указывающие на активные гейзеры, извергающиеся из южной полярной области крошечной луны.
«Тайна, которую мы намеревались объяснить, заключалась в том, как горячая точка могла оказаться на полюсе, если бы она не начиналась там», - сказал Фрэнсис Ниммо, доцент кафедры наук о Земле, Калифорнийский университет, Санта-Крус.
Исследователи предполагают, что переориентация Луны была вызвана тем, что теплый материал низкой плотности поднимался на поверхность изнутри Энцелада. По их словам, подобный процесс мог произойти и на луне Урана, Миранде. Их результаты в журнале Nature на этой неделе.
«Поразительно, что Кассини обнаружил область текущей геологической активности на ледяной луне, которая, как мы ожидаем, будет очень холодной, особенно на этой лунном эквиваленте Антарктиды», - сказал Роберт Паппалардо, соавтор и ученый-планетатор в Лаборатории реактивного движения НАСА. в Пасадене, штат Калифорния. «Мы думаем, что луна перевернулась, чтобы поместить глубоко сидящий теплый активный участок». Паппалардо работал над учебой в Университете Колорадо.
Вращающиеся тела, в том числе планеты и луны, устойчивы, если большая их масса близка к экватору. «Любое перераспределение массы внутри объекта может вызвать нестабильность относительно оси вращения. Переориентация будет иметь тенденцию размещать избыточную массу на экваторе и области с низкой плотностью на полюсах », - сказал Ниммо. Это именно то, что случилось с Энцеладом.
Ниммо и Паппалардо вычислили эффекты капли с низкой плотностью под поверхностью Энцелада и показали, что она может заставить Луну перевернуться на 30 градусов и поставить каплю на полюс.
Паппалардо использовал аналогию, чтобы объяснить опрокидывание Энцелада. «Вращающийся шар для боулинга будет иметь тенденцию переворачиваться, чтобы поставить свои отверстия - ось с наименьшей массой - вертикально вдоль оси вращения. Точно так же Энцелад, по-видимому, перевернулся, чтобы разместить часть Луны с наименьшей массой вдоль ее вертикальной оси вращения », - сказал он.
Восходящая капля (называемая «диапир») может находиться в ледяной оболочке или в скалистом ядре Энцелада. В любом случае, когда материал нагревается, он расширяется и становится менее плотным, а затем поднимается к поверхности. Этот подъем теплого материала с низкой плотностью может также помочь объяснить особенности высокой температуры и ударов по поверхности, в том числе гейзеры и область «тигровая полоса», предполагающие линии разломов, вызванные тектоническим напряжением.
Внутренний нагрев Энцелада, вероятно, является результатом его эксцентричной орбиты вокруг Сатурна. «Энцелад сжимается и растягивается приливными силами, когда он вращается вокруг Сатурна, и эта механическая энергия преобразуется в тепловую энергию внутри луны», - добавил Ниммо.
Будущие наблюдения Кассини за Энцеладом могут поддержать эту модель. Тем временем ученые ждут следующего полета Энцелад в 2008 году, чтобы получить больше подсказок.
Это исследование было поддержано грантами НАСА. Миссия Кассини-Гюйгенс - совместный проект НАСА, Европейского космического агентства и Итальянского космического агентства. JPL, подразделение Caltech, управляет миссией для Управления научной миссии НАСА. Орбитальный аппарат Cassini был спроектирован, разработан и собран в JPL.
Для получения изображений и информации о миссии Кассини посетите: http://www.nasa.gov/cassini и http://saturn.jpl.nasa.gov.
Первоисточник: пресс-релиз НАСА
