Известно, что некоторые спутники газовых гигантов Юпитера и Сатурна под своими километровыми ледяными щитами скрывают океаны жидкой воды. Недавнее исследование было направлено на изучение вопроса, могут ли такие же скрытые и потенциально благоприятные для жизни океаны существовать и на спутниках планеты Уран.

Сравнение размеров Урана (l) и его крупнейших спутников. © Фото из открытых источников

Как сообщила команда во главе с Бенджамином Вайсом из Массачусетского технологического института (MIT) на ежегодном собрании Американского геофизического союза (AGU) и в журнале EOS AGU, они разработали методику, как будущие миссии смогут искать в системе Урана луны, которые могут скрывать океаны жидкой воды.

«Доказательства скрытых океанов под ледяными щитами спутников Юпитера и Сатурна, Европы и Энцелада также поднимают вопрос и о других потенциально благоприятных для жизни условиях в Солнечной системе», - заявили исследователи в своем пресс-релизе.

Подоплека

Имея среднее расстояние до Солнца 2,9 миллиарда километров, Уран является седьмой планетой Солнечной системы от Солнца и одним из ледяных гигантов этой системы. Он был открыт Вильгельмом Гершелем в 1781 году и назван в честь греческого бога Урана.

На орбите планеты находится по крайней мере 27 спутников, пять из которых - Титания, Оберон, Умбриэль, Ариэль и Миранда - имеют очень большие размеры. Во время пролета возле Урана зонда «Вояджер-2» стало очевидно, что эти пять лун состоят из льда и камня и сильно испещрены ударными кратерами. На некоторых изображениях также видны структуры, свидетельствующие о процессах криовулканизма. Такие грязево-ледяные вулканы могут питаться подповерхностными океанами, как это уже было подтверждено на Энцеладе.

Чтобы выяснить, смогут ли космические зонды будущего точно определять, есть ли на спутниках Урана скрытые моря, исследователи рассчитали, насколько сильно смогло бы действовать магнитное поле планеты-гиганта в океанах его лун.

Подоплека

Когда луна вращается вокруг планеты, магнитное поле планеты притягивает эту луну и удерживает ее на орбите. Это притяжение магнитного поля создает электрические токи, которые могут создавать свои собственные магнитные поля, так называемые индуцированные магнитные поля. Такое индуцированное магнитное поле может быть создано через слой электропроводящей жидкости - например, скрытый океан.

«Итак, если жидкая вода имеется, и эта вода почти такая же соленая, как вода земных океанов, то она может быть проводящей, поэтому токи магнитных полей могут течь через эти океаны», - объясняет Вайс. Индуцированное магнитное поле на одном из этих спутников будет сильно отличаться от магнитного поля самого Урана, и поэтому его можно будет распознать с помощью соответствующих измерительных приборов.

Ученые использовали этот метод еще в 1998 году, чтобы подтвердить наличие скрытых океанов на спутниках Юпитера - Европе и Каллисто. Замеренное магнитное поле Европы было 220 нанотесла, у Каллисто это число составило 40.

Не имея возможности направить зонд непосредственно к Урану, команда Вайсса создала теоретические модели магнитного поля Урана, которые позволили смоделировать возможные индуцированные магнитные поля его пяти крупнейших спутников. Согласно этому, у луны Миранды может быть самое сильное индуцированное магнитное поле в системе Урана с 300 нанотесла. Да и Ариэль, Умбриэль и Титания, если на них имеются скрытые океаны, должны иметь упомянутые магнитные поля, достаточно сильные, чтобы их можно было обнаружить с помощью инструментов на борту космического зонда.

Вид Титании, спутника Урана, с "Вояджера". © NASA/JPL

В то же время ученые предполагают, что любые океаны на спутниках Урана будут скрыты под значительно более толстыми ледяными щитами из-за более низких температур, господствующих на них. Поэтому трудно представить, что пробы из них можно будет отобрать напрямую с помощью доступных в настоящее время технологий.

Фактически, ни НАСА, ни другие космические агентства и организации в настоящее время не имеют планов по дальнейшему исследованию системы Урана. Однако в наступающем году НАСА примет решение о выполнении миссии Trident, с помощью которой предстоит исследовать Нептун, и траектория полета этого зонда позволит провести исследования системы Урана, пролетая мимо. Однако, чтобы обнаружить следы индуцированного магнитного поля спутников Урана, зонд должен будет пролететь очень близко к самому Урану.