Свіжого снігу не вистачило для пояснення яскравості супутників Сатурна

Астрономи прийшли до висновку, що за рекордну яскравість деяких супутників Сатурна в радіодієстоні відповідає не тільки шар чистого льоду, але і специфічні структури під поверхнею цих тел. Тим не менш, природа цих розсіюючих структур поки не ясна. Доповідь з результатами була представлена в Женеві на спільній конференції Конгресу європейського планетарного товариства і Американського астрономічного товариства.

Внутрішні місяці Сатурна є найбільш радіоярськими об'єктами в Сонячній системі, тобто вони відображають найбільшу кількість радіохвиль. Це говорить про специфічні властивості поверхні цих тел. Зокрема, усереднене по всій поверхні альбедо на довжині хвилі в 2,2 сантиметра для Енцелада становить 2,96 ^ 0,39, а для ряду інших супутників також перевищує одиницю.

Відомо, що поверхні цих позбавлених атмосфери тіл постійно змінюються, оскільки вони взаємодіють з речовиною кілець. Також кора крижаного супутника Енцелада іноді розколюється, а з тріщин піднімаються струмені дуже чистої води з підповерхневого рідкого океану. Ця вода перетворюється на лід, який також осідає як на сам Енцелад, так і на сусідні супутники, такі як Мімас, Тетіс, Діона і Рея.

У доповіді астрономів з Франції та США представлений фінальний аналіз всіх радіонаговань системи Сатурна апаратом «Кассіні», який знаходився біля планети в 2004-2017 роках. Виявилося, що чистоти льоду недостатньо для пояснення ні величини альбедо, ні зафіксованої слабкої залежності від кута падіння радіохвиль.

"Прийняті нами суперяскраві радарні сигнали вимагають як мінімум декількох десятків сантиметрів снігового покриву, - говорить провідний автор роботи Еліс Ле Галл (Alice Le Gall) з інституту LATMOS в Парижі. - Однак тільки склад не може пояснити зафіксований екстремальний рівень яскравості. Радарні хвилі можуть проникати крізь прозорий лід на глибину до пари метрів, тому у них більше можливості відбитися від занурених структур. Підповерхневий шар внутрішніх лун Сатурна повинен містити високоефективні віддзеркалювачі, які переважно направляють падаючі радіохвилі назад до їх джерела ".

Природа відображаючих структур поки залишається невідомою. Висловлювалися припущення, що такий ефект може виникати завдяки когерентному зворотному розсіюванню на специфічних неоднорідностях у льоду. Це явище пов'язане з конструктивною інтерференцією рухомих у зворотному напрямку хвиль. Однак навіть для пояснення радіоальбедо Європи, яка в два рази тьмяніша Енцелада, вже потрібно заповнення відбиваючого шару на 80 відсотків за обсягом потрібними неоднорідностями.

Відомо, що поверхня Енцелада покрита безліччю різних особливостей, таких як великі блоки льоду, конусоподібні піднесення і щільні скупчення тріщин. Однак здатність таких деталей рельєфу створити необхідний ефект не доведена. У зв'язку з цим автори підсумовують, що однозначного розуміння причини високого радіоальбедо Енцелада поки немає.

Від редактора

У заголовку і першому абзаці нотатки при публікації помилково був вказаний Юпітер замість Сатурна.

Раніше повідомлялося, що на Енцеладі знайдені складні органічні молекули, а життєздатність земних архей перевірили умовами Енцелада. Іншою невирішеною проблемою системи Сатурна є вік його кілець, який одні вчені вважають відносно невеликим, а інші - порівнянним з часом життя Сонячної системи.