Вчені передбачили наявність і рух океанських течій у великому підповерхневому океані сатурніанського місяця Енцелад. Супутник, покритий крижаною оболонкою товщиною 20 км, є однією з найбільш багатообіцяючих перспектив у триваючих пошуках позаземного життя.
Під час своєї 13-річної місії космічний апарат НАСА «Кассіні», який нині не існує, отримав завдання дослідити секрети системи Сатурна. У цей час крихітний крижаний місяць Енцелад привернув увагу наукової спільноти.
Зонд спостерігав за тим, як шлейфи речовини вирвалися назовні з великих розривів, відомих як «Тигрові смуги», які відзначають південну полярну область Енцелада. Цей матеріал був витягнутий з глобального підповерхнісного океану, який, як вважають, ховається під крижаною оболонкою супутника. І це холодне царство вважається багатьма планетологами одним з найкращих місць у нашій Сонячній системі, де можна полювати за позаземним життям.
Однак це водне тіло має мало спільного з різноманітними поживними океанами, що зустрічаються на Землі. Під товстим крижаним щитом океан Енцелада вважається надзвичайно глибоким порівняно з відносно дрібними водами нашого рідного світу. Він може простягатися більш ніж на 30 км від нижньої сторони крижаної кори до вершини твердого ядра.
Його динаміка нагріву також радикально відрізняється. Прихований океан Енцелада не отримує тепла від Сонячних променів, як це відбувається на Землі. Замість цього океан поблизу нижньої сторони крижаної оболонки охолоджується, в той час як вода в найглибшому шарі океану нагрівається теплом від ядра супутника.
Енцелад також вважається відносно однорідним - або глобально однорідним за своєю природою - за винятком обмеженого змішування води, викликаного перепадами температур поблизу ядра. Нещодавно опубліковане дослідження кинуло виклик цій точці зору і пролило світло на те, як течії можуть існувати в чужорідному океані Енцелада і як ці течії можуть вплинути на перспективи існування життя.
Вчені з Каліфорнійського технологічного інституту, які стояли за дослідженням, спиралися на вимірювання, зроблені космічним апаратом «Кассіні», і на дослідження, пов'язані з тим, як взаємодія між рідкою водою і льодом може призвести до перемішування океану.
Коли океанська вода замерзає, вона вивільняє свою сіль, яка робить навколишню воду важчою і змушує її опускатися. Цей процес звернений назад у регіонах, де лід активно тане. Команда вчених взяла цю логіку і застосувала її до вод Енцелада, використовуючи комп'ютерне моделювання, засноване на даних Кассіні. Ці дані включали інформацію про те, як крижана оболонка змінюється за товщиною, причому оболонка тонша на полюсах і товщі на екваторі.
Ці зміни вказують на те, що оболонка тане в полярних областях, в той час як оболонка на екваторі зміцнюється замерзаючою водою. Згідно з моделями дослідників, це могло б створити керовану сіллю циркуляцію води, що рухається від полюса до екватора.
Додавання такого руху води на додаток до змішання, викликаного нагрівом ядра, запропонованого в попередніх дослідженнях, малює більш складний погляд на динаміку, що відбувається в океанах Енцелада.
Крім того, циркулюючий струм вод від полюса до екватора може впливати на глобальний розподіл тепла і поживних речовин, що, в свою чергу, може допомогти астробіологам звузити коло областей підповерхневого океану, придатних для існування життя.
Стаття була опублікована в журналі Nature.