Луна, напоминающая "Звезду смерти", скрывает еще один эпический секрет

Солнечная система может оказаться еще более холодным местом, чем мы предполагали. Новый анализ одной из лун Сатурна показывает, что на ней может быть жидкий океан. Новым объектом в этом плане является Мимас, маленькая луна с большим кратером, что придает ей более чем мимолетное сходство со "Звездой смерти" из "Звездных войн".

Небольшое, своеобразное колебание луны, обнаруженное астрономами, может быть результатом жидкого внутреннего океана, согласно новому исследованию.

Если это так, то Мимас присоединится к другим лунам Солнечной системы, таким как Европа и Энцелад, в категории "IWOWs" (миры с внутренним водным океаном). Но если это так, то это будет IWOW такого рода, которого мы никогда не видели раньше, что расширит наше представление о том, что возможно.

"Поскольку поверхность Мимаса сильно изрезана кратерами, мы думали, что это просто замерзшая глыба льда", - говорит геофизик Алисса Роден из Юго-Западного исследовательского института.

IWOW, такие как Энцелад и Европа, обычно имеют трещины и другие признаки геологической активности". Оказалось, что поверхность Мимаса обманывала нас, и наше новое понимание значительно расширило определение потенциально пригодного для жизни мира в нашей Солнечной системе и за ее пределами".

Здесь, на Земле, жизнь в основном зависит от солнечного света, но есть несколько мест, где организмы могут процветать в полной темноте.

На дне океана находится одно из таких мест, сгруппированное вокруг гидротермальных источников, которые высвобождают тепло и питательные вещества из недр Земли. Здесь жизнь полагается не на фотосинтез, а на хемосинтез, используя химические реакции для синтеза пищи.

Это стало актуальным для поиска внеземной жизни, когда на луне Юпитера Европе и луне Сатурна Энцеладе были обнаружены жидкие океаны под их ледяной корой.

Геологическая активность в глубине лун, вызванная приливным растяжением и притяжением, вызванным гравитационным взаимодействием с соответствующими планетами, генерирует достаточно тепла, чтобы вода под поверхностью не замерзала.

Однако Мимас, похоже, не принадлежит к этой группе лун. Она находится ближе к Сатурну и имеет более эксцентричную (эллиптическую) орбиту, чем Энцелад, что означает, что она должна испытывать более сильные приливы, однако ее активность намного ниже, чем у Энцелада.

Это привело ученых к выводу, что Мимас, вероятно, находится в твердом замерзшем состоянии и поэтому менее подвержен деформации.

Однако остается нерешенной проблема его либрации, или физического "колебания", обнаруженного зондом "Кассини". Если Мимас твердый, он не должен колебаться подобным образом.

Либрация луны предполагает, что у нее либо дифференцированное ядро, либо жидкий океан - что-то, что мешает ядру быть жестко связанным с поверхностью, позволяя последней смещаться.

Роден и ее команда хотели исследовать возможность существования жидкого океана. Им нужно было решить проблему генерации и рассеивания достаточного количества тепла из недр луны, чтобы вода внутри луны оставалась жидкой, и при этом сохранялась очень толстая замороженная внешняя оболочка.

"В большинстве случаев, когда мы создаем такие модели, мы должны точно настроить их, чтобы получить то, что мы наблюдаем", - объясняет Роден. "В этот раз доказательства существования внутреннего океана просто вытекают из наиболее реалистичных сценариев устойчивости ледяной оболочки и наблюдаемых либраций".

Согласно их моделям, толщина ледяного панциря Мимаса составляет от 24 до 31 километра (15-20 миль), под которым бурлит глобальный океан. Поскольку диаметр Мимаса составляет всего 396 километров (246 миль), это сравнительно большая толщина; ледяная оболочка Энцелада составляет от 5 до 35 километров при диаметре 513 километров.

Команда также обнаружила, что тепловой поток с поверхности Мимаса, вероятно, очень чувствителен к толщине льда в любом конкретном регионе. Будущие зонды должны быть в состоянии измерить это напрямую, как на Мимасе, так и на других IWOW.

Наконец, модели предполагают, что, помимо жидкого океана, Мимас также имеет дифференцированное ядро. Это противоречит нашим предыдущим моделям эволюции Мимаса, поскольку ранняя дифференциация луны должна была привести к тому, что ее орбита сильно отличалась бы от сегодняшней. Это делает Мимас потенциально очень интересным для дальнейшего изучения и исследования.

"Хотя наши результаты подтверждают наличие современного океана на Мимасе, трудно согласовать орбитальные и геологические характеристики луны с нашим нынешним пониманием ее термоорбитальной эволюции", - говорит Роден.

"Оценка статуса Мимаса как океанической луны позволит проверить модели ее формирования и эволюции. Это поможет нам лучше понять кольца Сатурна и луны среднего размера, а также распространенность потенциально пригодных для жизни океанических лун, особенно на Уране. Мимас - интересный объект для дальнейшего изучения".

Исследование было опубликовано в журнале Icarus.