Если в нашей Солнечной системе и есть внеземная жизнь, эксперты уже давно считают, что она может скрываться под поверхностью Марса, в облаках Венеры или в ледяных океанах спутников Юпитера и Сатурна. Но новое исследование указывает на другую возможность. Ученые НАСА говорят, что спутники Урана Титания и Оберон также могут иметь океаны, достаточно теплые для поддержания жизни. Они сделали свое открытие после повторного анализа данных близких облетов Урана «Вояджером-2» в 1980-х годах, а также использования компьютерного моделирования для поиска признаков воды на пяти крупнейших ледяных спутниках планеты. Это первое исследование, в ходе которого было установлено, как эволюционировали внутренняя структура Ариэля, Умбриэля, Титании, Оберона и Миранды. Они обнаружили, что четыре из них — все, кроме Миранды, самой внутренней и пятой по величине луны Урана — вероятно, содержат океан между их ядрами и ледяной коркой. Эти водоемы могут быть настолько огромными, что каждый из них имеет глубину в десятки миль, как выяснили исследователи НАСА из Лаборатории реактивного движения в Южной Калифорнии.
Они пришли к своему выводу после того, как установили, что Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон, вероятно, достаточно изолированы, чтобы сохранять внутреннее тепло, необходимое для размещения океана. Более того, на Титании и Обероне эти океаны могут быть даже достаточно теплыми, чтобы потенциально поддерживать внеземную жизнь, говорят ученые. Это было подтверждено открытием того, что может быть потенциальным источником тепла в каменистой мантии луны, которая выделяет горячую жидкость и помогает океану поддерживать теплую среду. Всего вокруг Урана вращается не менее 27 спутников, четыре самых больших из которых располагаются от Ариэля — 720 миль (1160 км) в поперечнике — до Титании, которая составляет 980 миль (1580 км) в поперечнике. Эксперты долгое время считали, что последний, учитывая его размер, скорее всего, будет сохранять внутреннее тепло из-за тепла, создаваемого радиоактивным распадом. Для сравнения, здесь, на Земле, 50 процентов тепла, выделяемого нашей планетой, генерируется радиоактивным распадом таких элементов, как уран и торий.
Считалось, что другие большие спутники Урана слишком малы, чтобы удерживать тепло, необходимое для предотвращения замерзания подземного океана, но новое исследование опровергает это мнение. Еще одна причина, по которой ученые предположили, что это так, заключается в том, что тепло, создаваемое гравитационным притяжением Урана, является лишь незначительным источником тепла. С другими планетами, такими как Юпитер и Сатурн, гравитационное явление, известное как приливное нагревание, помогает значительно нагреть их спутники. Это гравитационное перетягивание каната между лунами и самими планетами заставляет естественные спутники растягиваться и сжиматься достаточно, чтобы нагреть их. Считается, что это может помочь согреть воды лун и создать условия для жизни. «Когда дело доходит до малых тел — карликовых планет и лун — планетологи ранее находили доказательства существования океанов в нескольких маловероятных местах, включая карликовые планеты Церера и Плутон, а также спутник Сатурна Мимас», — сказала ведущий автор нового исследования Джули Кастильо-Рогез, из Лаборатории реактивного движения НАСА.
«Значит, действуют механизмы, которые мы не до конца понимаем. «В этой статье исследуется, что это может быть и как они связаны со многими телами в Солнечной системе, которые могут быть богаты водой, но имеют ограниченное внутреннее тепло». Изучая состав этих океанов, ученые также могут узнать о материалах, которые могут быть обнаружены и на ледяных поверхностях лун — например, если вещества под землей были подняты геологической активностью. Например, по крайней мере, один из крупнейших спутников Урана — Ариэль — имеет материал, который может быть из ледяных вулканов, излившихся на его поверхность относительно недавно. Есть также то, что, по-видимому, является недавними поверхностными особенностями Миранды, которые предполагают, что она, возможно, сохранила достаточно тепла, чтобы иметь океан в течение определенного периода времени, хотя, вероятно, это было не очень долго. Тепловое моделирование показывает, что Луна слишком быстро теряет тепло и, вероятно, сейчас замерзла. Изучение того, что находится под и на поверхности этих лун, важно, потому что это поможет информировать ученых, когда они готовятся к будущим миссиям на седьмую планету от Солнца.
Например, им нужно знать, какие научные инструменты было бы наиболее полезно прикрепить к космическому кораблю или зонду, чтобы получить наиболее информативные результаты. «Нам необходимо разработать новые модели для различных предположений о происхождении спутников, чтобы планировать будущие наблюдения», — добавил Кастильо-Рогез. Исследователи построили компьютерные модели, используя данные космических кораблей НАСА Galileo, Cassini, Dawn и New Horizons, каждый из которых открыл океанские миры. Эта информация включала в себя сведения о химическом составе и геологии спутника Сатурна Энцелада, Плутона и его спутника Харона, а также Цереры — всех ледяных тел, которые примерно такого же размера, как спутники Урана. Моделирование не только дало представление о пористых поверхностях миров, но и выявило высокую концентрацию хлоридов и аммиака под поверхностью. Это важно, потому что аммиак обладает антифризными свойствами, а соль также предотвратит замерзание воды на ледяных лунах. Теперь ученые НАСА надеются продолжить разработку моделей системы Урана в рамках подготовки к потенциальным будущим миссиям по исследованию отдаленного ледяного мира и его спутников. Исследование опубликовано в Журнале геофизических исследований.
