На Мимасе обнаружен внутренний океан

В последние дни миссии космический корабль Кассини обнаружил любопытные колебания (либрации) во вращении луны, что часто указывает на наличие геологически активного тела, способного поддерживать внутренний океан.

«Если на Мимасе есть океан, он представляет новый класс небольших «невидимых» океанских миров с поверхностью, которая не выдает существования океана», — сказала доктор Алисса Роден из SwRI, специалист по геофизике ледяных спутников, которые содержат океаны, и эволюции систем спутников гигантских планет.

Одно из самых глубоких открытий в планетарной науке за последние 25 лет заключается в том, что в Солнечной системе часто встречаются миры с океанами под слоями скал и льда. К таким мирам относятся ледяные спутники планет-гигантов, таких как Европа, Титан и Энцелад, а также далекие планеты - Плутон. Такие миры, как Земля, с поверхностными океанами, должны находиться в пределах узкого диапазона расстояний от звезд, чтобы поддерживать температуру для жидких океанов. Но миры с внутренними водными океанами находятся на гораздо более широком диапазоне расстояний, что значительно увеличивает количество обитаемых миров, которые существуют в галактике.

«Поскольку поверхность Мимаса сильно изрыта кратерами, мы подумали, что это просто замерзшая глыба льда», — сказала Роден. «Миры с внутренними водными океанами, такие как Энцелад и Европа, как правило, покрыты трещинами и демонстрируют другие признаки геологической активности. Оказывается, поверхность Мимаса обманывала нас, и это значительно расширило определение потенциально обитаемого мира в Солнечной системе и вне».

Приливные процессы рассеивают орбитальную и вращательную энергию в виде тепла в спутнике. Чтобы соответствовать внутренней структуре, выведенной из колебаний Мимаса, приливное нагревание внутри луны должно быть достаточно большим, чтобы океан не замерзал, но достаточно маленьким, чтобы поддерживать толстую ледяную оболочку. Используя модели приливного нагрева, команда разработала численные методы для создания наиболее правдоподобного объяснения стационарной ледяной оболочки толщиной от 14 до 20 миль над жидким океаном.

Большую часть времени, когда мы создаем модели, нам приходится их точно настраивать, чтобы получить то, что мы наблюдаем», — сказала Роден. «На этот раз доказательства существования внутреннего океана просто выскочили из самых реалистичных сценариев стабильности ледяного панциря и наблюдаемых либраций».

Команда также обнаружила, что тепловой поток с поверхности очень чувствителен к толщине ледяной оболочки, что может проверить космический корабль. Например, космический корабль Юнона должен пролететь мимо Европы и использовать микроволновый радиометр для измерения тепловых потоков на этом спутнике Юпитера. Данные позволят ученым понять, как тепловой поток влияет на ледяные оболочки океанских миров, таких как Мимас, которые особенно интересны, поскольку Europa Clipper готовится к запуску в 2024 году.

«Хотя результаты подтверждают наличие современного океана в пределах Мимаса, сложно согласовать орбитальные и геологические характеристики спутника с нашим нынешним пониманием его тепловой орбитальной эволюции», — сказала Роден. «Оценка статуса Мимаса как океанической луны позволила бы сравнить модели его формирования и эволюции. Это помогло бы лучше понять кольца Сатурна и спутники среднего размера, а также распространенность потенциально пригодных для жизни океанических лун, особенно на Уране - объекте для дальнейшего расследования».