Спутник Урана Ариэль покрыт непонятными канавками и траншеями. Ученые подозревают, что на нем, как и на многих других, подо льдом скрывается океан. А таинственные объекты действительно являются окнами в него.
Срединные канавки Ариэля
В прошлом году исследование под руководством планетолога Ричарда Картрайта из Лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса (APL) в Лореле (штат Мэриленд) предположило, что залежи льда из углекислого газа и других углеродных молекул на спутнике Урана Ариэль, вероятно, возникли в результате земных процессов.
Новые исследования могут пролить свет на то, как эти материалы достигли (или даже до сих пор достигают) поверхности. Новое исследование под руководством планетарного геолога APL Хлои Бэддингфилд указывает на срединные канавки — траншеи, прорезающие массивные каньоны Ариэля — как возможные каналы для этого обмена.
Результаты исследования, опубликованные 3 февраля в журнале Planetary Science Journal, свидетельствуют о том, что эти канавки являются центрами распространения, подобными тем, что создают новую океаническую кору на морском дне Земли, поднимая внутренний материал, формирующий новую поверхность.
Образование удивительных геологических структур
Уже давно подозревали, что канавки Ариеля являются продуктом сложного взаимодействия тектонической и вулканической активности. Используя снимки, сделанные космическим аппаратом NASA Voyager-1 (единственной миссией, пролетевшей мимо Урана и его спутников), исследовательская группа предположила, что желобки могли образоваться из-за трещин или вулканических каналов.
Но новый анализ сильно склоняется к центрам распространения. Например, фланкирующие канавки стены каньона прилегают друг к другу, как кусочки пазла, когда их центральные этажи удаляются в цифровом формате. А дно каньона в некоторых местах демонстрирует равномерно расположенные гребни — похожие на следы строительного экскаватора — что соответствует серии отложений материала.
Беддингфилд объяснила, что центры растекания возникают благодаря конвекционным ячейкам под земной корой. Тепло из недр Ариэля заставляет материал подниматься, расщепляя поверхность и раздвигая ее по мере того, как материал размещается и постепенно охлаждается.
Циклы геологической активности на спутниках
Интересно, что Ариэль и несколько других спутников Урана пережили периоды геологической активности, вероятно, вызванной приливными силами. Эти силы, вытекающие из резонанса периодов вращения спутников, когда их орбитальные периоды выравниваются в точных соотношениях, заставляли их ледяные недра циклически изменяться между фазами нагревания, а в некоторых случаях — таяния и замерзания.
Ученые считают, что эти резонансы помогали поддерживать океаны под Ариелем и его младшей соседкой Миранда. К примеру, исследование 2024 года, соавтором которого является Том Нордхайм из APL, предположило, что такие резонансы сформировали океан в недрах Миранды, и что океан может существовать и сегодня.
Подповерхностный океан
На Ариэле также может существовать тонкий остаточный океан, хотя Беддингфилд остается осторожным в установлении прямых связей между этим океаном и медиальными канавками.
«Размер возможного океана Ариэля и его глубину под поверхностью можно лишь оценить, но он может быть слишком изолированным, чтобы взаимодействовать с центрами распространения, — сказала она. — Мы просто многое не знаем. И хотя на поверхности Ариэля присутствуют льды оксида углерода, все еще непонятно, связаны ли они с канавками, поскольку у «Вояджера-2» не было инструментов, которые могли бы составить карту распределения льда».
Чтобы найти ответ, Картрайт подчеркнул необходимость дальнейших исследований и важность специальной миссии на Уран. «Нам нужен орбитальный аппарат, который сможет совершать близкие пролеты мимо Ариэля, детально картографировать ее медиальные канавки и анализировать их спектральные характеристики на наличие таких компонентов, как углекислый газ и монооксид углерода, — сказал он. — Если молекулы углерода сконцентрированы вдоль этих канавок, то это сильно подтвердит идею о том, что они являются окнами во внутренний мир Ариэля».
Поскольку Уран поднимается в ряды приоритетов исследования, Ариэль и его загадочные срединные канавки могут вскоре оказаться под пристальным наблюдением, предлагая беспрецедентный взгляд на прошлое спутника и, возможно, даже на его настоящее.
По материалам phys.org
