Источником воды на Сатурне назвали гейзеры Энцелада

Температура на Сатурне и Юпитере (а точнее, в верхних, наблюдаемых слоях их атмосфер) настолько низка, что вода там может существовать лишь в твердом виде. С учетом большой гравитации обоих тел ее не должно быть в их стратосфере. Тем не менее, она там есть, хотя и в достаточно низких концентрациях. Это долго ставило ученых в тупик.

Не так давно с помощью космической обсерватории «Гершель» астрономы выяснили, что в атмосферу Юпитера вода попала, скорее всего, после удара кометы Шумейкеров — Леви 9 (D/1993 F2), случившегося в 1994 году. Тогда основной фрагмент кометы столкнулся с планетой, в результате чего произошел взрыв мощностью в шесть миллионов мегатонн.

Ситуация с Сатурном оказалась заметно сложнее. Вода есть и в его атмосфере, в концентрации выше одной миллиардной части, но никаких недавних столкновений с кометами для этой планеты астрономы не фиксировали. Между тем, твердый водный лед в сатурнианских условиях должен сравнительно быстро опускаться вниз и не оставаться в атмосфере значительное время.

Чтобы разобраться, как именно распределена вода в атмосфере Сатурна, авторы новой работы вновь использовали данные «Гершеля». Оказалось, что, в отличие от Юпитера, в разных районах газовой оболочки Сатурна концентрация воды разная. Выше всего — у экватора, самая низкая – у полюсов.

Исследователи отмечают, что это нереалистично для кометного сценария попадания воды на Сатурн. Даже сразу после падения кометы вода была бы сосредоточена в определенном «пятне», а не распределена вдоль всего экватора, как показывают наблюдения. С течением времени вода и вовсе должна была равномерно распределиться по всем широтам, не показывая пониженной концентрации у полюсов.

Есть только один возможный сценарий, при котором вода может быть лучше всего представлена на экваторе — если она попадает в атмосферу Сатурна из торообразного облака вещества, окружающего планету вдоль ее экваториальной плоскости. Источником этого облака, отмечают ученые, почти наверняка является Энцелад, спутник Сатурна, вращающийся почти в четверти миллиона километров от него. Именно на этом спутнике космический зонд «Кассини» разглядел гейзеры, которые выбрасывают в космос водяной пар.

На первый взгляд, может показаться, что это неправдоподобно, ведь на Земле тоже немало гейзеров, но вода из них не покидает нашей планеты в заметных количествах. Однако на Энцеладе гравитация в девяносто раз слабее земной, да и отсутствие атмосферы позволяет воде из гейзеров не терять скорость при соударении с молекулами газов.

По оценкам других научных групп, на Сатурн с Энцелада падают десятки тонн материала в секунду. Та же вода может быть источником водного льда колец планеты, который придает им характерный блеск и яркость. По всей видимости, этот процесс по астрономических меркам начался совсем недавно: считается, что Энцелад образовался примерно 100 миллионов лет назад, после соударения и разрушения каких-то более древних спутников Сатурна.

За сто миллионов лет новый спутник еще не полностью потерял энергию соударения, поэтому его недра достаточно теплы, чтобы в них находился крупный подледный океан, периодически выбрасывающий воду через трещины в ледяной оболочке небесного тела. Однако из-за того, что диаметр Энцелада составляет всего полтысячи километров, в ближайшие сотни миллионов лет он остынет, и активный выброс воды из его гейзеров прекратится.