Российские ученые объяснили, почему гейзеры есть только на Энцеладе

Под ледяной корой некоторых спутников планет-гигантов скрываются океаны жидкой воды. Такие океаны есть, например, у Энцелада и Титана — спутников Сатурна, а также у Европы, спутника Юпитера. Их нагревает приливное воздействие планет: гравитация постоянно деформирует внутренние слои спутников, и при этом выделяется тепло.

Однако эти спутники ведут себя по-разному: на южном полюсе Энцелада из трещин в ледяной коре вырываются мощные струи водяного пара и частиц льда. У Европы и Титана подобных активных гейзеров пока не обнаружено, хотя их внутреннее строение в целом похоже.

Ранее наблюдения показали, что поверхность Энцелада нагревается неравномерно — сильнее всего в районе южного полюса. Новая математическая модель предлагает возможное объяснение этой особенности. По их расчетам, в океане Энцелада образуются слои воды с разной плотностью. Когда они перемешиваются, возникает особый тип циркуляции — проникающая конвекция. Теплая вода из глубины поднимается вверх, затем остывает и снова опускается вниз.

Когда перемешивающийся слой становится достаточно толстым — примерно до 60% глубины океана — система начинает работать иначе. Тепло начинает накапливаться в районе южного полюса. Лед там ослабевает, и через трещины в коре наружу могут вырываться вода и пар.

На Европе и Титане, по расчетам ученых, ситуация другая. Там слой перемешивающейся воды намного тоньше и не достигает этого порога. Поэтому тепло распределяется более равномерно, ледяная оболочка остается прочной, а океаны остаются запертыми под льдом.

Подробнее о планете Сатурн, его кольцах и ледяных спутниках — в нашем материале.

Фото NASA/JPL-Caltech