Навколо планет-гігантів обертається чимала кількість крижаних місяців. Під поверхнею деяких із них вчені підозрюють існування океанів рідкої води. Нещодавнє дослідження показало, як на них можуть впливати зіткнення цих супутників між собою.
Океани на супутниках планет-гігантів
Як повідомляє сайт phys.org, у журналі Nature Astronomy з’явилося дослідження команди астрономів під керівництвом фахівців з Університету Мериленду, присвячене крижаним супутникам планет-гігантів. У ньому науковці проаналізували, як зіткнення можуть впливати на існування рідкої води під їхньою поверхнею.
Супутники планет-гігантів містять велику кількість води у вигляді криги, бо сонячне випромінювання в цих регіонах Сонячної системи було занадто слабким, аби випарувати леткі речовини. Однак внутрішній розігрів цих тіл від гравітаційного стиснення і радіоактивного розпаду цілком міг призвести до розплавлення середніх шарів. Тому супутники планет-гігантів вважаються одними з найімовірніших місць у Сонячній системі за межами Землі, де може існувати життя.
Але не все із цими крихітними світами так добре, як може видатися на перший погляд. Вони обертаються навколо планет-гігантів тісними орбітами. Як теорія, так і спостереження показують, що вони справді час від часу зазнають катастрофічних зіткнень. Зазвичай останні розглядаються як загроза існуванню океанів. Саме це і вирішили перевірити дослідники.
Як зіткнення впливають на океани?
Науковці вдалися до комп’ютерних симуляцій. Їх цікавили супутники двох розмірів — діаметром 500 і близько 1000 км. У моделях вони стикалися між собою, розбивалися на дрібніші фрагменти, а потім знову збиралися під дією гравітації. Цей процес тривав 4,5 млрд років, щоб змодельована картина відповідала тій, яку ми спостерігаємо сьогодні.
Результат неабияк здивував. Зіткнення впливали на здатність змодельованих місяців довше утримувати підповерхневі океани великих та малих супутників по-різному. Для перших вплив був помірно позитивним. Зіткнення не тільки не розпорошували матеріал у просторі, а й забезпечували небесні тіла теплом, необхідним для утримання води у рідкому стані.
У випадку других, менших супутників, все було навпаки. У початковому стані їхній матеріал був недиференційованим і кора з суміші каміння та криги працювала як теплоізолятор, захищаючи їх від втрати тепла. Однак внаслідок зіткнень відбувалася диференціація глибин, через яку ззовні залишалася лише крига, яка гірше утримувала тепло, й океани поступово замерзали.
Це теоретичні побудови, але дослідники в майбутньому сподіваються їх підтвердити за допомогою дослідження супутників Сатурна (Енцелада, Мімаса, Тефії, Діони та Реї), Урана (Міранди, Арієля, Умбрієля, Титанії та Оберона), а також Нептуна (Тритона). Особливо їх цікавить Рея. Вона вкрита численними кратерами, згладженими на вигляд, ніби були частково розплавлені.
