Издание ZME Science сообщает, что на крошечном спутнике Урана, Ариэле, мог находиться подземный океан, занимавший около 55% его общего объема. Картируя кратеры, скалы и хребты на поверхности спутника, планетологи смоделировали толщину коры Ариэля до того, как она растрескалась под действием приливных сил и сформировала современные геологические структуры. Вычитая размеры коры и ядра, исследователи обнаружили, что толщина океана в Ариэле могла составлять около 170 километров 1 миллиард лет назад.

«Если у Ариэля был подземный океан, это определенно означает, что и другие небольшие ледяные спутники могли иметь подземные океаны», — сказал Калеб Стром (Caleb Strom), планетарный геолог в Университете штата Северная Дакота в Гранд-Форксе (University of North Dakota in Grand Forks).

Ариэль — второй по близости из пяти крупных спутников Урана. Однако слово «крупный» здесь не совсем верно, поскольку диаметр Ариэля составляет всего около 1160 километров, что составляет примерно треть диаметра Луны.

Когда «Вояджер-2» пролетал через систему Урана в 1986 году, ученые с удивлением обнаружили, что ледяная поверхность Ариэля была относительно молодой, имела сложную геологическую структуру и демонстрировала признаки криовулканизма. Некоторые особенности поверхности спутника напоминают те, что наблюдаются на Европе, Энцеладе и Тритоне — трех подтвержденных объектах Солнечной системы с океанами.

Более поздние исследования также обнаружили на поверхности Ариэля соединения аммиака и оксида углерода, химический состав которых часто указывает на наличие подземной жидкости. Молекулы быстро исчезают, если их запасы не пополняются регулярно. Однако, поскольку Ариэль настолько мал и неспособен долго удерживать тепло, ученые полагали, что любой подземный океан, который когда-то там мог быть, был относительно тонким и недолговечным.

Исследователи картировали поверхность спутника, используя снимки, полученные с пролета «Вояджера-2», каталогизируя хребты, разломы и кратеры. Затем они создали модель внутренней структуры Ариэля, а позже провели моделирование того, как кора будет деформироваться под действием различных напряжений, вызванных приливными силами со стороны других близлежащих лун Урана и самой планеты. Изменяя толщину коры и океана, а также величину приливного напряжения, команда стремилась сопоставить характеристики напряжений в своих моделях с геологическими картами, полученными с «Вояджера».

Модели, разработанные группой, показывают, что кора толщиной менее 30 километров могла бы расколоться под воздействием умеренного приливного напряжения, что привело бы к образованию современных геологических структур. Исследователи предполагают, что причиной этого напряжения в последние 1–2 миллиарда лет стал орбитальный резонанс с соседним спутником Мирандой, который вытянул орбиту Ариэля примерно на 4% от круговой и привел к растрескиванию поверхности.

«Если принять во внимание диаметр ядра в 740 километров и толщину коры в 30 километров, это означает, что подземный океан Ариэля простирался на 170 километров сверху донизу и составлял около 55% его общего объема", - сказал г-н Стром.

«Возможное наличие океана на Ариэле примерно миллиард лет назад, безусловно, является интересной гипотезой», — сказал Ричард Картрайт (Richard Cartwright), ученый, изучающий океаны в Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса (Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, JHUAPL) в Лореле, штат Мэриленд. 

Тот факт, что на крошечном Ариэле когда-то мог быть океан, может означать, что океанические миры встречаются чаще, чем когда-то считали ученые. Понимание условий, приведших к образованию подземного океана Ариэля, может помочь ученым лучше понять, как возникают и развиваются такие миры.

«Случай Ариэля показывает, что даже сравнительно небольшие луны при определенных условиях могут образовывать и поддерживать значительные внутренние океаны», — сказала Хлоя Беддингфилд (Chloe Beddingfield), планетолог из JHUAPL. «Однако это не означает, что все подобные тела сделали бы то же самое. Потенциал каждого спутника в плане образования океана зависит от его конкретного сочетания источников тепла, химического состава и орбитальной эволюции», – заключила она.

Изображение: Ариэль