Под ледяной поверхностью Ариэля, одного из спутников Урана, в прошлом мог находиться океан толщиной около 170 км. К такому выводу планетологи пришли, изучив разломы на поверхности спутника и смоделировав действие приливных сил. О том, как ученые восстановили возможное прошлое Ариэля и почему пока нельзя говорить об океане на нем сегодня, — в материале «Известий».

Ариэль — четвертый по величине спутник Урана диаметром около 1159 км. На его поверхности соседствуют участки с многочисленными древними кратерами и более гладкие области, которые могли образоваться в результате криовулканизма. Кроме того, снимки показывают протяженные трещины, хребты и грабены — впадины, возникающие при опускании участков ледяной коры.

Ученые нанесли крупные разломы на карту, а затем рассчитали, какие напряжения могли возникать в коре Ариэля при его движении вокруг Урана. Гравитация планеты слегка меняет форму спутника: когда расстояние между ними меняется, его ледяная оболочка испытывает повторяющееся растяжение и сжатие.

По расчетам исследователей, в прошлом орбита Ариэля могла быть заметно менее круговой, чем сейчас. Ее эксцентриситет — показатель отклонения орбиты от окружности — должен был достигать примерно 0,04. Это около 40 раз больше нынешнего значения. Такая орбита усиливала бы приливные деформации и могла создавать напряжения, достаточные для образования разломов.

Модель допускает существование под ледяной корой океана толщиной около 170 км. Для сравнения: средняя глубина Тихого океана составляет примерно 4 км. При этом число 170 км — результат расчета для возможного прошлого состояния Ариэля, а не измерение водного слоя космическим аппаратом.

Авторы рассмотрели разные сочетания толщины льда, размеров океана и формы орбиты. Как пояснил соавтор работы, старший научный сотрудник Planetary Science Institute Алекс Паттофф, наблюдаемые трещины могли возникнуть при тонкой ледяной оболочке над обширным океаном либо при более вытянутой орбите и меньшем океане. В обоих рассмотренных сценариях жидкий слой помогает объяснить рисунок разломов.

Это пока косвенное свидетельство. Исследователи восстанавливают условия, при которых могли сформироваться уже существующие структуры, но не знают точно, когда возник предполагаемый океан, сколько он сохранялся и осталась ли жидкая вода под поверхностью Ариэля сегодня.

Ранее та же группа исследовала Миранду — еще один спутник Урана с сильно изрезанной поверхностью. Их расчеты также указали на возможность существования в прошлом подледного океана. Таким образом, Ариэль может быть не единственным спутником планеты, чья история связана с жидкой водой. Наличие океанов на обоих спутниках в настоящее время эти работы не подтверждают.

Проверить модели помогут новые наблюдения. Снимки южного полушария Ариэля были получены аппаратом Voyager 2 во время пролета у Урана в 1986 году, тогда как северное полушарие остается практически не изученным. Исследователи рассчитывают, что будущая миссия сможет проверить их прогнозы о расположении там разломов и хребтов. По словам соавтора исследования Тома Нордхейма, для ответа на эти вопросы ученым необходимо вернуться к системе Урана.