В наши дни приоритетом для исследований, проводимых за орбитой Марса, является изучение так называемых «океанских миров». Это спутники и карликовые планеты, внутри которых много воды. Как правило это мощная водяная «мантия», скрытая под толстым слоем льда. К таким мирам сегодня астрономы уверенно и достаточно давно относят спутники Юпитера Европу, Ганимед и Каллисто, и спутники Сатурна – Энцелад и Титан. Однако в последние годы добавились и новые кандидаты в «водные миры». Такие, как карликовые планеты Церера и Плутон. И ещё Тритон, спутник Нептуна, который, по всей видимости является захваченным из пояса Койпера телом. А также и другие спутники, обнаруженные в системе Сатурна: Мимас, Тефия, Диона и Рея.
В этих списках, если Вы заметили, отсутствует система Урана. Но почему? Неужели Урану достались спутники, которые не имеют воды? Странно, правда? Однако, скорее всего, никакой аномалии здесь вовсе нет.
Сложившаяся ситуация может полностью измениться, если подтвердится исследование, проведённое Джули Кастильо-Рогез из JPL (лаборатория реактивного движения НАСА).
Небесные тела в системе Урана
Итак, что мы знаем о системе Урана? Установлено, что из 27 спутников планеты на сегодняшний день только Ариэль является уверенным кандидатом на почётное звание океанического мира. Из-за относительно молодой, а значит подверженной активным изменениям поверхности. И еще Титания может побороться за этот титул. Это самый крупный спутник Урана.
Однако, согласно результатам исследования, проделанного Кастильо-Рогеза, к этим двум спутникам нужно бы добавить еще два: Умбриэль и Оберон.
Полученные результаты основаны на данных, полученных от АМС «Вояджер-2». И в этом нет ничего удивительного. Поскольку на сегодняшний день это единственный зонд с Земли, изучавший спутники Урана. Особенность новой работы заключалась в том, что в ней были использованы новейшие методы численного моделирования.
Итак, какие же результаты были получены? Они весьма интересны. Ведь выходит так, что спутники Ариэль (1160 км в диаметре) и Умбриэль (1200 км) возможно имеют океан глубиной до 30 км! А Оберон (1520 км) и Титания (1580 км) могут иметь внутренний океан глубиной до 50 км! (А теперь вспомните, какова средняя глубина Мирового океана Земли. Вспомнили? Нет? Ну ладно: 3,7 километра! С наибольшей глубиной 11 022 метра).
Хм. Но ведь все эти четыре спутника недостаточно велики, чтобы иметь очень горячие недра, разогретые в результате процесса распада радиоактивных изотопов! И к тому же в системе Урана отсутствуют устойчивые резонансы, вызывающие приливное нагревание. Как это, например, происходит в таких океанических мирах как Европа или Энцелад. Так как же внутри этих миров может присутствовать жидкая вода?
Рассол с аммиаком
Может. В силу работы ряда факторов. С одной стороны, все эти океаны расположены под очень толстой коркой льда. Поэтому давление помогает воде поддерживать жидкое состояние. Кроме того, водные слои наверняка содержат большое количество солей. Главным образом хлоридов. А еще в этой воде, что тоже очень вероятно, растворены аммиак и аммоний. И это значительно снизит температуру её замерзания.
Поверхность спутника Ариэль, как уже отмечалось выше, показывает астрономам высокую геологическую активность. А это предполагает, что Ариэль имеет какой-то интенсивный внутренний источник энергии. Поэтому этот мир является лучшим кандидатом на наличие океана в системе Урана.
Однако нужно помнить, что спутники Урана крайне слабо изучены. И их поверхности, по сути, остаются большой загадкой. Поэтому вполне возможно, что на поверхности остальных спутников тоже есть свидетельства геологической активности. Просто их мы пока не смогли обнаружить.
Не исключено, что эксцентриситет орбиты Ариэль по какой-то причине изменился в прошлом таким образом, что резонансы с Умбриэлем увеличили количество внутреннего тепла небесного тела. Подобный механизм, возможно, создал океан и на Миранде, самом маленьком из основных спутников Урана. Хотя сегодня наверняка он полностью замёрз. Тоже самое касается Титании и Оберона. Расчёты показывают, что они, вполне возможно, имеют внутренние океаны, состоящие из жидкой воды.
Ну хорошо (скажете Вы, допивая чай). Ну и что? Какое нам всем до этого дело?
Там могут быть они!
А дело в том, что несмотря на то, что все эти океаны имеют большую глубину, и находятся на не слишком больших спутниках, мы не должны недооценивать их астробиологическую ценность! Поскольку, согласно проведённому моделированию, дно этих океанов должно быть… каменным! А это, в свой очередь, означает, что у гипотетической жизни в этих океанах будет доступ к органическим соединениям и минералам.
Итак, что мы имеем. У нас есть каменистое дно, жидкая вода и энергия. А также органические вещества, основные ингредиенты жизни. Все составляющие на месте.
В этом смысле Титания и Оберон могут быть даже более привлекательными с астробиологической точки зрения, чем Ганимед, Каллисто или Титан. Ведь вышеперечисленные миры имеют очень глубокие океаны. Настолько глубокие, что из-за чудовищного давления их дно будет представлять собой лёд. Это вода в весьма экзотическом состоянии: лёд VI.
Находясь между двумя слоями льда, гипотетические океаны Ганимеда, Каллисто или Титана не смогут быть обеспечены интенсивным потоком материалов и энергии. В отличие от океанических миров с каменистым дном. Таких как Европа или Энцелад. И, возможно, ещё к ним добавятся океаны четырёх спутников Урана.
Долететь до Урана
Очевидно, что нужно развеять по этому поводу все сомнения. Мы должны вернуться на Уран. НАСА планирует отправить к ледяному гиганту зонд UOP (Uranus Orbiter and Probe). Он достигнет Урана до 2044 года. Это будет орбитальный аппарат, несущий на борту набор инструментов для проведения анализа поверхности и недр части спутников Урана в поисках океанов. В случае с «холодными океанами» Ариэль и Умбриэль их электромагнитный след было бы гораздо сложнее обнаружить. Поэтому UOP придётся тащить с собой приборы, адаптированные и к возможным температурам этих океанов.
Помимо вышеупомянутого зонда, ранее мимо Урана пройдёт также один из двух зондов китайской миссии «Tianwen-4».
