Ледяные крупинки Энцелада раскрыли тайны подземного океана

Ледяной спутник Сатурна Энцелад скрывает под своей замерзшей поверхностью глобальный океан. Из трещин вблизи южного полюса материал этого океана выбрасывается в космос в виде шлейфа водяного пара и частиц льда, которые предоставляют ученым редкую возможность исследовать внеземной океан без бурения.

Международная группа исследователей, включая ученых из Токийского института науки, обнаружила, как океаническая вода изменяется на пути из подповерхностных слоев в мельчайшие ледяные крупинки. Зонд «Кассини» с 2004 по 2017 год анализировал эти частицы, что позволило выявить различия в их составе.

В одних зернах преобладала поваренная соль, в других — карбонаты, фосфаты или соли калия. Разные соли редко встречались вместе. Возник вопрос: если все частицы происходят из одного океана, почему они такие разные?

Чтобы ответить на него, исследователи провели эксперименты с каплями, моделирующими воду Энцелада. Оказалось, что причина кроется в скорости замерзания. При медленной заморозке соли внутри капли успевают разделиться, а при быстрой — остаются перемешанными.

Это означает, что капли образуются глубоко в трещинах и медленно поднимаются через подземные источники, постепенно замерзая. Ближе к поверхности поток газа разгоняется, замерзшие капли бьются о стенки каналов и раскалываются. Каждый осколок несет свой набор солей.

Таким образом, Энцелад сам выполняет то, что на Земле делают лаборатории: разделяет и концентрирует вещества. Соли отделяются не только друг от друга, но и от органики.

Это важно для поиска жизни. Там, где в океане вещества разбавлены, в частицах они сконцентрированы, и их легче обнаружить. Ученые получают доступ к концентрированным образцам внеземного океана.

Ранее исследователи уже «слышали» странные сигналы между Сатурном и Энцеладом. Новое открытие добавляет важный фрагмент в понимание того, как работает подземный океан Энцелада и какие условия в нем могут существовать.