Под ледяной поверхностью самых небольших лун в нашей Солнечной системе могут скрываться не просто океаны, а настоящие кипящие водоемы. К такому выводу пришли ученые, изучающие процессы, происходящие под толщей льда на спутниках планет-гигантов. Эти миры, такие как Энцелад или Мимас, нагреваются под воздействием приливных сил планет, вокруг которых они вращаются. Данное взаимодействие приводит к циклическим изменениям: периоды интенсивного нагрева сменяются этапами охлаждения. В теплые фазы ледяная кора может истончаться и подтаивать, а в холодные — снова нарастать.
Именно процесс таяния льда снизу способен запустить неожиданный механизм. Когда лед превращается в жидкую воду, которая имеет меньшую плотность, давление в подледном океане резко падает. Согласно расчетам исследователей, для небольших лун, таких как Мимас у Сатурна или Миранда у Урана, этого падения может быть достаточно для достижения так называемой тройной точки воды. При этом уникальном состоянии лед, жидкая вода и водяной пар могут существовать одновременно. Фактически это приводит к закипанию океана даже при низких температурах. Это кипение может быть ключом к разгадке некоторых геологических особенностей этих спутников.
Например, на снимках Миранды, полученных зондом «Вояджер-2», видны странные образования — венцы, представляющие собой участки хребтов и скал. Кипящий океан под поверхностью мог стать той силой, которая сформировала этот рельеф. Другой пример — Мимас, луна диаметром менее 400 километров, чья испещренная кратерами поверхность выглядит геологически мертвой. Однако колебания в его движении указывают на наличие под поверхностью жидкого океана. Возможно, что именно стабильный, не подверженный разрушению ледяной панцирь, под которым происходит кипение, объясняет этот контраст между активными недрами и безжизненной поверхностью.
Размер луны играет в этих процессах решающую роль. На более крупных спутниках, таких как Титания Урана, падение давления от таяния льда, вероятно, приводит к растрескиванию ледяной коры еще до того, как будет достигнута точка кипения. Таким образом, их геология может быть следствием иного сценария, включающего этапы истончения панциря с последующим его утолщением. Понимание этих механизмов позволяет ученым по-новому взглянуть на эволюцию ледяных лун. Как геология Земли помогает объяснить современный облик нашей планеты, так и изучение процессов на этих спутниках раскрывает историю формирования их уникальных черт и оценивает их шансы на возможность существования жизни в подледных водоемах.
