Ученые описали динамику струй на далеком Энцеладе

Энцелад, спутник Сатурна, одно из немногих космических тел в Солнечной системе, на котором обнаружена вода. Почему на южном полюсе ледяной луны бьют фонтаны из воды и пыли? Ученые предлагают очередное объяснение.

С тех пор как космический корабль "Кассини" передал специалистам изображения ледяных гейзеров на южном полюсе шестого по величине спутника Сатурна, ученые предложили несколько теорий, объясняющих их происхождение. Почему на маленькой ледяной луне происходят такие взрывы? На снимках отчетливо видны необычные трещины на южном полюсе Энцелада, так называемые "тигровые полоски", из которых мощными струями на сотни километров вырывается смесь из водяного пара с примесями азота, метана, углекислого газа и частиц пыли. При этом скорость частичек пыли меньше, чем у пара. Почему?

Российский физик Николай Бриллиантов из Потсдамского университета (Германия), одновременно работающий в университете Лестера и МГУ им. Ломоносова, вместе с немецкими коллегами Юргеном Шмидтом (Juergen Schmidt) и Френком Шпаном (Frank Spahn) из Потсдама и Сашей Кемпф (Sascha Kempf) из Института ядерной физики Макса Планка в Гейдельберге разработал модель происходящего. Ученые описали динамику струй на далеком Энцеладе и объяснили, почему частицы пыли в гейзерах двигаются медленнее. Причиной замедления замерзших ледяных крупинок пыли не могут быть столкновения с частицами газа, ведь вещество в фонтанах слишком разрежено. Видимо, что-то задерживает частицы пыли еще под поверхностью.

Глубокие многочисленные трещины, через которые вырываются фонтаны, в некоторых местах под поверхностью спутника сужаются. В этих местах резко изменяются температура и давление пара, что приводит к его быстрому замерзанию. В этих условиях вода существует сразу в виде льда, пара и жидкости. Пар вырывается наружу, а частицы пыли испытывают столкновения со стенками каналов и замедляют скорость. Чем больше такая частица, тем сильнее уменьшается ее скорость.

Орбита Энцелада проходит по внешнему кольцу "Е". Видимо, именно гейзеры на спутнике подпитывают кольцо мириадами крошечных зерен пыли.
Существование жидкой воды - это предпосылка жизни, поэтому ученых так интересуют все космические объекты во Вселенной, где может находиться драгоценная влага.