Международная команда астрономов в новом исследовании представила возможное объяснение того, как именно на поверхности Ариэля, спутника Урана, появляется углекислый газ. Природа этого механизма много лет является загадкой для ученых
Исследование опубликовано в журнале The Astrophysical Journal Letters, а коротко о нем рассказывает Phys.org. Науке известно, что поверхность Ариэля покрыта значительным количеством льда из углекислого газа. Особенно много его на обратной стороне этого спутника Урана.
Однако природа происхождения такого льда остается загадкой для науки. В системе Урана, которая находится в 20 раз дальше от Солнца, чем Земля, даже в холодных условиях углекислый газ легко улетучивается в открытый космос.
Ранее была выдвинута версия о том, что нечто неизвестное поставляет углекислый газ на поверхность Ариэля. Другая теория гласит, что в формировании льда определяющую роль играет взаимодействие между поверхностью и заряженными частицами в магнитосфере Урана.
Новое исследование склоняет чашу весов в пользу теории о том, что углекислый газ и другие молекулы появляются изнутри Ариэля. Возможное объяснение этому исследователи видят в существовании подповерхностного жидкого океана.
Свои предположение они построили на изучении данных, полученных при помощи космического телескопа Джеймса Уэбба. Команда под руководством Ричарда Картрайта из Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса обнаружила, что Ариэль обладает богатейшими в Солнечной системе запасами углекислого газа. На обратной стороне спутника толщина такого льда достигает 10 мм.
При анализе химического состава телескоп Уэбба впервые зафиксировал на поверхности Ариэля "явные сигналы окиси углерода", которая при существующей на Ариэле температуре должна находиться в газообразном состоянии. Но она представлена в виде льда.
Компьютерное моделирование подтвердило, что основная часть оксидов углерода может образовываться в результате химических процессов, которые происходили или все еще происходят в водном океане под ледяной поверхностью Ариэля. Молекулярные соединения буквально просачиваются через трещины в ледяной оболочке или вырываются на поверхность в виде гейзеров.
Новые спектральные наблюдения указывают и на то, что поверхность Ариэля может также содержать карбонатные минералы, то есть соли. А они могут образовываться только при взаимодействии жидкой воды с горными породами.