Согласно новому исследованию, проведенному сотрудниками Университетов Гейдельберга и Колорадо, на Энцеладе, луне Сатурна, может быть большое соленое море. Образцы потоков льда, вырывающихся с поверхности Энцелада и собранных при пролете около него зондом Кассини, с достаточной очевидностью подтверждают этот факт. Результаты исследования опубликованы в последнем номере журнала «Nature».

Новое открытие было сделано в рамках проекта Кассини-Гюйгенс по полету к Сатурну. Космический корабль, разработанный совместными усилиями Европейского космического агентства, NASA и Итальянского космического агентства, был запущен в 1997 году. К Сатурну аппарат подлетел в 2004 году и с тех пор снабжает ученых ценными данными о газовом гиганте и его системе.

Потоки водяного пара и мельчайших частиц льда, вырывающиеся с поверхности Энцелада, одной из 19 лун Сатурна, были обнаружены зондом Кассини в 2005 году. Потоки исходили из так называемых «тигровых полос», особенностей поверхности Энцелада около его южного полюса. Этот материал также приводит к образованию последнего кольца (кольца Е) Сатурна.

Зонд Кассини прошел достаточно близко к Энцеладу три раза в 2008 и 2009 годах. Прибор для анализа состава космической пыли, установленный на борту космического аппарата, сумел измерить состав только что вырвавшихся потоков. Частички льда имели скорость около 11 миль в секунду при попадании на чувствительный элемент прибора. В результате они моментально испарялись, а получающийся пар уже мог быть проанализирован при помощи этого прибора.

Согласно новому исследованию, частички льда, вырвавшиеся с поверхности Энцелада, содержат довольно мало воды и по составу очень близки материалу кольца Е. Однако, как оказалось, ближе к Энцеладу доминируют относительно большие частицы со значительным содержанием солей.

«На данный момент нет удовлетворительного объяснения происхождения этих богатых солями частиц с поверхности «тигровых полос», покрытых толщей льда. Единственно возможное объяснение заключается в том, что их источник – соленая вода под поверхностью луны», – говорит Франк Постберг, первый автор публикации.

«Наше исследование показывает, что частицы с малым содержание солей вырываются через трещины в поверхности луны с намного большей скоростью, чем частицы с высоким содержание солей», – говорит Саша Кемпф, соавтор. «Кольцо Е состоит в основном как раз из бедных солями частиц, хотя мы установили, что 99 процентов массы частиц, вырывающихся с поверхности Энцелада, приходится на богатые солями частицы. Это было для нас неожиданностью, – продолжает Кемпф. – Поскольку богатые солями частицы вырываются с меньшей скоростью, они падают обратно на поверхность луны и потому не могут являться материалом для кольца Е».

Согласно исследованию, состав богатых солями частиц похож на состав частиц морской воды. Это говорит о том, что большая часть, если не весь, лед является результатом испарения жидкой соленой воды, а не льда с поверхности Энцелада. При замерзании исправившейся воды соленая вода замерзает медленнее чистой. Если бы потоки были результатом испарения с поверхности, в них было бы меньше соли.

Авторы исследования считают, что примерно на глубине 50 миль под поверхностью Энцелада находится слой соленой воды, заключенный между твердым ядром и ледяной мантией луны. Вода поддерживается в жидком состоянии за счет приливной энергии, вызванной сильным гравитационным полем Сатурна и нескольких близких к Энцеладу лун. Свой вклад вносит и энергия, получаемая за счет радиоактивного распада.

Согласно данным ученых, около 200 килограмм водяного пара испаряется в каждую секунду, кроме этого также присутствует небольшое количество частиц льда. Расчеты показывают, что для такой скорости испарения ее поверхность должна быть достаточно большой, иначе она просто замерзла бы и процесс прекратился. «Наше исследование предполагает, что практически весь материал потоков, вырывающихся с Энцелада, является результатом испарения с огромной поверхности соленого моря», – говорит Кемпф.

Соль, содержащаяся в камнях, растворяется в воде и собирается в океане под ледяной корой. Когда коря трескается, океан оказывается открытым. Резкое падение давления приводит к быстрому испарению жидкости, которая затем быстро замерзает, что и приводит к наблюдаемым потокам.

«Энцелад – маленькая, ледяная луна во внешней Солнечной системе, где не никто не ждет наличия воды в жидком состоянии из-за большого удаления от Солнца, – говорит Никола Альтобелли, сотрудник ЕКА. – Это исследование, таким образом, становится важным, свежим взглядом на вещи и показывает, что условия для зарождения жизни могут выполняться на ледяных телах-спутниках газовых гигантов».