Ученые из Мэрилендского университета (США) выяснили, что крупные ледяные спутники могут сохранять глобальные океаны жидкой воды даже после сильных столкновений. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.
Внешняя часть Солнечной системы на протяжении 4,5 млрд лет подвергалась постоянным бомбардировкам. Многие ледяные луны пережили столкновения такой силы, что их буквально разрывало на части, после чего они собирались заново под действием собственной гравитации. Специалисты решили выяснить, как такие катаклизмы влияют на вероятность сохранения жидкой воды внутри этих небесных тел.
Исследователи провели детальное моделирование самых масштабных ударов для спутников диаметром от 1000 до 2000 км. Первый тип симуляций показывал сам процесс разрушения, плавления и последующего воссоединения луны. Вторая модель демонстрировала, как на протяжении миллиардов лет из ядра выходит тепло, поддерживая жидкий слой.
Разница в размерах
Оказалось, что спутники размером меньше 1000 км вряд ли смогут сохранить океан после разрушительного столкновения. Если изначально их внешние слои из льда и камня служат хорошей изоляцией, то после удара тяжелые породы опускаются в ядро. В результате изолирующие свойства оболочки падают, тепло уходит в космос, и вода полностью замерзает.
Однако для крупных лун ситуация кардинально отличается. Энергия от гигантского столкновения преобразуется в дополнительное тепло. Авторы исследования отмечают, что это может привести даже к утолщению уже существующего океана на пару миллиардов лет. При этом удар не способен создать водоем там, где его изначально не было.
В качестве примера ученые приводят спутник Сатурна Рею, диаметр которой составляет 1528 км. Кратеры на поверхности этой луны выглядят сглаженными, словно они подверглись плавлению. Исследователи предполагают, что этот эффект был вызван не солнечным воздействием, а внутренним теплом от давнего столкновения, которое разогрело скрытый под поверхностью океан.
Дальнейшее совершенствование компьютерных моделей позволит детально воспроизвести эволюцию планетных систем. Авторы надеются, что в будущем смогут визуализировать движение спутников Сатурна, Урана и Нептуна, чтобы понять историю изменений их недр.
Ранее Наука Mail рассказывала, почему Венера поглотила свой спутник.