Текст уведомления здесь

Ученые подтвердили, что на самом большом спутнике Юпитера есть гигантский океан

При помощи телескопа «Хаббл» ученые получили новые доказательства того, что на спутнике Юпитера, Ганимеде, есть подледный океан. В пользу скрытого водоема глубиной в несколько сотен километров говорит полярное сияние вокруг Ганимеда.
Добавить в закладки
Комментарии
Астрономы, опубликовавшие в журнале Journal of Geophysical Research: Space Physics свою статью, проанализировали интенсивность полярного сияния вокруг спутника и расположение возникающих при этом всполохов. Далее ученые сопоставили собранную при помощи орбитальной обсерватории информацию с двумя математическими моделями.

Обе модели были основаны на том, что полярное сияние возникает при взаимодействии разреженной атмосферы с потоком заряженных частиц от Солнца. Также в обоих случаях исследователи учли взаимодействие частиц с магнитными полями, но в одном случае это были поля Юпитера и Ганимеда (кстати, оно самое сильное среди магнитных полей спутников планет в Солнечной системе), а в другом учитывалось также поле, создаваемое соленой водой в подледном океане.

Схема магнитного поля Ганимеда и Юпитера. Кружок снизу, с точкой, обозначает вершину направленной на зрителя стрелки — спутник движется по орбите в этом направлении. Иллюстрация на основе рисунка из Icarus 157: 507-522. DOI:0.1006/icar.2002.6834


Магнитное поле небесных тел возникает в результате движения проводящей среды. Чем лучше жидкость, газ или плазма проводят ток и чем активнее они перемещаются, тем сильнее поле. Магнитное поле Солнца создает поток плазмы, у Земли магнитосфера возникает из-за движения расплавленного железа в ядре планеты, а у Ганимеда может быть весьма существенен вклад течения соленой воды. Соль в воде дает положительно и отрицательно заряженные ионы, анионы и катионы, и они могут создавать электрический ток.

По величине смещения полярных сияний астрономы даже смогли оценить предполагаемую глубину океана на Ганимеде — около 330 километров, хотя эти цифры могут изменяться в зависимости от солености воды (менее соленый океан должен быть глубже, а более соленый сможет создать требуемое магнитное поле и при меньшей глубине). Сотни километров — это очень много не только в абсолютном (на Земле самая глубокая впадина немногим меньше 11 километров), но и в относительном (радиус Ганимеда составляет примерно 2600 километров против 6400 у Земли) выражении.

Строение Ганимеда по данным на 2002 год. Пояснение к подписям: сверху — слой обычного льда с гексагональной кристаллической решеткой (hexagonal ice), под ним — соленый океан (saltwater ocean), еще ниже — существующий только при повышенном давлении лед с тетрагональными кристаллами, лед-6 (tetragonal ice), в самом низу — скальная мантия (rocky mantle) с железным ядром (iron core) в окружении жидкого слоя из расплавленного железа и пирита. На поверхности также отмечены кратеры, светлые и темные пятна с трещинами (grooves). Иллюстрация: Kelvinsong / Wikimedia


Необходимо подчеркнуть, что очередное свидетельство в пользу океана само по себе не новость. Наличие подо льдом воды следовало и из других фактов. Например, поверхность спутника явно хранит следы недавнего (по геологическим меркам) обновления, как будто бы застывший лед еще не успел пострадать от метеоритной бомбардировки. Об океане ученые заговорили еще в 1970-х годах, а в 2014 году группа американских специалистов и вовсе предложила слоистую модель Ганимеда, согласно которой под слоем обычного льда скрывается жидкий слой, под жидким слоем располагается лед в ином термодинамическом состоянии (с отличной от стандартного льда кристаллической решеткой), под ним расположен еще один слой воды, потом еще один слой льда и так далее. Эта модель была представлена в журнале Planetary and Space Science и кратко описана на сайте NASA.

Слоистая модель Ганимеда. Иллюстрация: NASA/JPL-Caltech


Также новость про новые аргументы в пользу океана в Ганимеде не является единственной новостью про подледные океаны. В четверг, 12 марта, NASA сообщило о том, что космический зонд Cassini обнаружил следы геотермальной активности на Энцеладе, спутнике Сатурна. Всего астрономы знают несколько спутников планет-гигантов с возможным внутренним океаном: Энцелад в системе Сатурна, Европа, Ганимед и Каллисто в системе Юпитера.

Горячие источники на Энцеладе, спутнике Сатурна. Иллюстрация: NASA
Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы