На главную книги, на страницу текущей главы

Источник Википедия, сайт НАСА, описания исследований аппарата «Кассини»

ОКЕАН ЭНЦЕЛАДА (ДЕТАЛИ)

Находится под южным полюсом. В основу этого вывода легли исследования гравитационного поля спутника, сделанные во время трех близких (менее 500 км над поверхностью) пролетов «Кассини» над Энцеладом в 2010—2012 годах. Полученные данные позволили ученым достаточно уверенно утверждать, что под южным полюсом спутника залегает океан минеральной жидкости. Температура его верхних слоев может составлять около -45 °С и с ростом глубины достигать 0…+1 °С, что сравнимо с температурой земных арктических и антарктических вод. Площадь составляет около 80 тыс. км? (10 % от площади Энцелада); океан лежит на глубине 30—40 км, простирается вплоть до 50-х градусов южной широты (примерно до середины расстояния до экватора) и имеет глубину залегания 8—10 км. Дно, предположительно, каменное, состоящее из соединений кремния. Неясным остается наличие воды на северном полюсе Энцелада. Наличие же воды на южном полюсе объясняется особенностями приливного разогрева спутника гравитационным воздействием Сатурна, которое обеспечивает существование воды в жидком виде, даже несмотря на то, что средняя температура поверхности Энцелада составляет около ?180 °С.

Предположительное расположение океана в районе поверхностных гейзеров



Предположительный механизм разогрева воды и ее путь наверх. Так как разломы обладают сложной формой и ветвятся. К тому же часть их ежедневно открывается и закрывается под влиянием гравитационного воздействия Сатурна, то давление воды внизу в океане и наверху в разломах может сильно отличаться.

Возможные пути по разломам Температура -45 для воды сответствует очень высокому давлению, возможно оно формируется в высоких слоях каналов, временно замкнутых со всех сторон льдами.

Горячие точки - области где температура на поверхности значительно превышает основные значения. Места и значения температур меняются, хотя и не слишком сильно. Самая горячая зафиксированная -93 С, при том что основная температура -180.

Тигровые полосы - разломы в районе Южного поллюса над океаном, через которые вода фонтанирует гейзерами

Глубина их достигает 500 метров, ширина — двух километров, а протяжённость — 130 километров. В 2006 году они получили собственные названия:рытвины Александрия, Каир, Багдад и Дамаск. Эти разломы, по-видимому, — самые молодые детали околополярной области. 

Механизм влияния Сатурна на открытие и закрытие каналов Гейзеров Как гравитационное притяжение Сатурна влияет на интенсивной струй. По видимому во время ежедневного вращения (период обращения вокруг Сатурна 1,370 218 дней или 118 386,82 секунд и он сихронизирован, то есть вокруг своей оси обращается с той же скоростью и все время повернут к Сатурну одной стороной, но к Солнцу разной) разломы, через которые движется вода частично закрываются и открываются работая как гиганские челюсти. Часть каналов все время открыта.

 

http://www.ciclops.org/view/7913/What-Lies-Beneath-Regional-View

Представление этого художника показывает, региональный срез ледяной оболочки, лежащий в Южной полярной местности Энцелада, отражающий текущие знания физической и термической структуры и процессов, происходящих ниже и на поверхности. Узкие трещины тянутся вверх под поверхностью моря на всем пути к поверхности, через пластичные и хрупкие слои ледяного панциря. Жидкая вода под давлением заполняет трещины, держа их открытыми даже через вязкий слой и обеспечивает канал для пара и морской воды, чтобы добраться до ближайшей поверхности. Другие процессы, например распад летучих газов, может создавать диск паров и капель воды на всем пути к поверхности, образуя гейзеры и конденсат близко к поверхности, создает внесение скрытого тепла. Это тепло наблюдается Кассини, с помощью длинноволновых инфракрасных приборов, как мелкие очаги (десятков метров в размере), окружающие каждый Гейзер.

Подтверждение механизма попадания воды в поверхностые гейзеры

Источник

сайт НАСА/раздел Освоение Сонечной системы/подраздел Сатурн/Энцелад/Новости

http://solarsystem.nasa.gov/planets/profile.cfm?Object=Sat_Enceladus&Display=News

28 июля 2014 года

Аппарат Кассини показывает 101 гейзер нп ледяной луне Сатурна

Ученые, используя данные миссии НАСА космического аппарата Кассини выявили 101 отдельный гейзер, извергающийся на Энцелад. Их анализ показывает, что возможно, вода добирается от подземного водоема в жидком виде на всем пути к поверхности этого космического тела.

Эти выводы, и подсказки, какие силы имеет Гейзер вулканов, представлены в двух статьях, опубликованных в этом журнале

На протяжении почти семи лет, камеры Кассини вели обследования Южной полярной местности малой Луны, уникальную область четырех изломов геологического бассейна, известных как Тигровые полосы, переломы и гейзеры крошечных ледяных частиц и водяного пара, впервые обнаруженных там почти 10 лет назад. Результат обследований - это карта 101 гейзеров, каждый вырвавшийся из одной из Тигровых полос, и открытие, что отдельные гейзеры совпадают с горячими точками - областями повышенной температуры поверхности. Это указало путь к происхождению гейзеров.

После первой встречи гейзеров в 2005 году, ученые подозревали, что постоянная деформация Энцелада как луны Сатурна, под действием приливов и отливов, вызвала ответную реакцию. Одно из предположений - трение между противоположными стенами трещин, в результате генерируется теплота, которая превратила лед в Гейзерах в пар и жидкость.

Альтернативный мнение, что открытие и закрытие трещин допускает водяной пар снизу, выдавливая его до поверхности. До этого нового исследования, было не ясно, какой процесс имел доминирующее влияние. Не было уверености в том, что избыток тепла, выделяемого Энцеладом везде коррелирует с деятельностью гейзера.

Для определения поверхностного расположения гейзеров, у исследователей, занятых тем же процессом триангуляции традиционно используются для исследования геологические особенности на Земле, например, в горах. Когда сравнили гейзеры в местах с исследованиями с низким разрешением и карты теплового излучения, стало очевидно, что деятельность самого большого Гейзера совпала с наибольшей тепловой радиацией. Сравнения между гейзерами и приливных напряжений выявлены аналогичные соединения. Однако, эти соотношения самих по себе недостаточны, чтобы ответить на вопрос, "что производит что?"

Ответ на эту загадку пришел из сравнения результатов исследования с высоким разрешением с данными, собранными в 2010 году Кассини инструментами теплового зондирования . Отдельные гейзеры, которые были найлены, совпадают с мелкими горячими точками, всего несколько десятков футов (или десятков метров) в поперечнике, которые были слишком малы, чтобы быть произведены путем фрикционного нагрева, но нужного размера в результате конденсации паров на ближней поверхности стен трещин.

- Как только мы получили эти результаты, мы поняли сразу - не тепло вызывает гейзеры, а наоборот, - говорит Кэролин Порко, руководитель Cassini imaging team из Института космических исследований в Боулдере, штат Колорадо, .Он также сказал нам, что гейзеры не приповерхностное явление, а имеют гораздо более глубокие корни.

Благодаря недавним анализам Кассини по данным тяжести, исследователи пришли к выводу, единственным правдоподобным источником материала, образующим гейзеры является море, которое как сейчас известно, существует под ледяным панцирем. Они также обнаружили, что узкая тропа через ледяной панцирь может оставаться открытой от моря на всем пути к поверхности, если она заполнена жидкой водой.

В сопроводительном документе, авторы отчета показали что яркость факела, образованного всеми гейзерами, как видно с Кассини, с помощью камеры высокого разрешения, меняется периодически, согласно положению Энцелада на орбите вокруг Сатурна. Вооружившись выводом, что открытие и закрытие переломов модулирует вентиляцию, авторы сравнили наблюдения с ожидаемым расписанием вентиляции из-за приливов и отливов.

Они нашли самую простую модель приливного сгибания, что обеспечивает хорошее совпадение для вариации яркости. Кассини наблюдает, но не предсказывает время, когда шлейф начинает светлеть. Некоторые другие важные эффекты присутствуют и авторы рассмотрели несколько в процессе их работы.