Научные доказательства в пользу существования молодого подлёдного океана на спутнике Сатурна Мимасе продолжают множиться. Новые исследования, посвящённые картированию толщины его ледяной коры, не только позволяют оценить возраст возможного океана, но и указывают на области, где кора может быть наиболее тонкой — идеальную цель для будущих космических миссий. Параллельно с этим изучение крупнейшего кратера Мимаса позволяет точнее определить временные рамки формирования этого скрытого водного мира.

«Когда мы смотрим на Мимас, мы не видим ничего из того, что привыкли ассоциировать с ледяными спутниками, имеющими океан», — отметила Алисса Роден, планетолог из Юго-Западного исследовательского института (SwRI), выступая на совместном заседании Европейского конгресса планетарных наук и Отдела планетарных наук.

Действительно, другие спутники, такие как Энцелад Сатурна и Европа Юпитера, чьи океаны считаются доказанными, покрыты сетью трещин и разломов — свидетельствами того, что их объём менялся по мере таяния льда. Однако поверхность Мимаса, самого маленького из крупных спутников Сатурна, кажется монолитной и неизменной, а его многочисленные кратеры выглядят так, словно высечены в скале, а не во льду.

Однако в прошлом году анализ данных космического аппарата NASA «Кассини» заставил научное сообщество всерьёз заговорить о существовании на Мимасе относительно молодого океана. Сейчас учёные строят убедительную гипотезу о том, что под толщей льда от 20 до 30 километров скрывается жидкий водный океан.

Роден и её коллеги, применив к Мимасу модели, разработанные для Европы, смогли определить, как тепло может распределяться в его недрах. Они выяснили, что一旦 процесс таяния начался, он развивался очень быстро.

Судьба океана Мимаса неразрывно связана с его орбитой. Учёные полагают, что нынешний океан — не реликт эпохи формирования спутника, а недавнее образование, рождённое изменениями в его орбитальном пути. В какой-то момент гравитационные взаимодействия перевели Мимас на менее круговую, более вытянутую (эксцентричную) орбиту. Гравитационное «перетягивание каната» с Сатурном в такой конфигурации generates приливный нагрев, который растапливает лёд изнутри. Именно этот процесс, по мнению исследователей, и мог создать молодой океан. При этом приливные силы постепенно возвращают орбиту Мимаса к круговой; как только это произойдёт, нагрев прекратится, и океан снова начнёт замерзать.

Моделирование показало, что ключевое изменение орбиты, вызвавшее таяние, вероятно, произошло в последние 10–15 миллионов лет — мгновение по космическим меркам.

Сердце «Звезды Смерти»

Мимас часто называют «спутником-Звездой Смерти» из-за гигантского кратера Гершель, который занимает треть его диаметра и делает его поразительно похожим на боевую станцию из «Звёздных Войн». И именно этот кратер играет ключевую роль в дискуссии о существовании океана.

Форма кратера может многое рассказать о свойствах поверхности, в которую он ударил. Моделирование формирования Гершеля показало, что лёд в момент удара не мог быть полностью твёрдым, но и не мог быть жидким. Если бы под поверхностью уже был океан, столкновение высвободило бы воду, и центральный пик кратера — характерная гора в его середине — просто не смог бы сформироваться.

«Вода не может создать такую структуру», — пояснила Адини Дентон, планетолог из SwRI и соавтор исследования.

Расчёты Дентон показывают, что кратер Гершель, скорее всего, образовался в тот самый момент, когда недра Мимаса находились на грани таяния — лёд был уже достаточно тёплым и пластичным, но ещё не жидким. Это исследование расширило возможное окно формирования кратера с одного до десяти миллионов лет, что хорошо согласуется с моделью молодого океана.

Объединив результаты моделирования тепловых процессов в недрах Мимаса с геологическим анализом его поверхности, учёные начинают складывать целостную картину эволюции этого удивительного спутника.

«Все эти данные теперь складываются в последовательную историю о Мимасе как о молодом океаническом мире», — заключила Дентон.

Это открытие кардинально меняет наш взгляд на ледяные спутники. Оказывается, океаны, потенциально пригодные для жизни, могут скрываться под непримечательными, испещрёнными кратерами поверхностями, не выдавая своего присутствия геологической активностью. Мимас, долгое время считавшийся «застывшим» миром, теперь предстаёт перед нами как динамичный объект, переживающий уникальный этап своей геологической истории.

Будущие миссии к системе Сатурна, несомненно, получат новую цель: направить свои инструменты на Мимас, чтобы попытаться «заглянуть» под его ледяную броню и подтвердить существование самого неожиданного океана в Солнечной системе.