Супервулканы. Неожиданная правда о самых загадочных геологических образованиях Вселенной - Робин Джордж Эндрюс

Воду из трещин Энцелада высасывал вакуум космоса, а пузырьки в ледяной жиже, вероятно, бурно расширялись всякий раз, когда вода находила путь к поверхности. «Это все равно что встряхнуть бутылку шампанского, а потом убрать большой палец с пробки», – говорит Спилкер.

Ничего сложного в этом нет. Труднее было объяснить, откуда берутся гейзеры. Если этому спутнику несколько миллиардов лет, то как в нем сохранилось достаточно тепла, чтобы поддерживать в жидком состоянии целый океан? Содержание соли в океане Энцелада, конечно, не позволяет ему замерзнуть, но достаточно ли ее для того, чтобы он оставался жидким на протяжении веков? Не может быть и речи о том, что он сохранил достаточно тепла после своего образования или в результате распада радиоактивных элементов. Что же происходит на самом деле?

Вскоре стало ясно, что простого решения здесь не будет. Когда в 2008 году бесстрашный механический искатель приключений пролетел сквозь одну из таких струй, он обнаружил целый набор органических материалов и микроскопические частицы кварцевой пыли. «Самое интересное в этих песчинках то, что они могут расти и формироваться только в воде, температура которой составляет 90 °C или выше. То есть практически в точке кипения», – говорит Спилкер. «Кассини» также заметил большое количество водорода. И оба эти вещества происходят из очень специфической среды на Земле: глубоководных гидротермальных источников. Так что там, внизу, есть не только предположительно древний жидкий океан, но и вулканическая активность. Что это за колдовство?

Зоркие глаза «Кассини» нашли ключ к разгадке вокруг южного полюса спутника: тигровые полосы не были статичными и холодными. Они были относительно теплыми, и струи вырывались из самых горячих участков поверхности [24]. Мало того, похоже, что весь регион находится в постоянном движении: тигровые полосы открываются, закрываются, растягиваются и деформируются. Поскольку о тектонике плит не может быть и речи, ученые предположили, что Энцелад пытаются разорвать на части щупальца гравитации: так получилось, что он находится в орбитальном резонансе с другим спутником Сатурна – Дионой.

Сатурнианская система очень сложна, в ней много спутников, объединенных в сложный гравитационный танец – более беспорядочный, чем буги-вуги между Ио, Европой и Ганимедом. Приливное нагревание определенно помогает поддерживать тепло на Энцеладе, хотя и неясно, насколько велика его роль. Та самая невидимая сила, которая создает самую горячую лаву на самом вулканическом объекте Солнечной системы, может также отвечать за образование гидротермальных источников и поддержание жидкого океана на ледяном Энцеладе. И если это тепло плавит твердую ледовую материю, открывает трещины и позволяет расплавленному льду извергаться в космос… как бы вы это назвали?

Некоторые называют это гейзерами. Другие называют это криовулканизмом: вместо камней и магмы такие вулканы извергают лед и воду. Возможно, это самая холодная лава во Вселенной – достаточно холодная, чтобы не сжечь вас дотла, а заморозить на месте.

В поясе астероидов есть большой камень – Церера [25]. Он содержит четверть общей массы всех этих астероидов. По масштабам он даже не приближается ни к одной из планет Солнечной системы, и у него нет своего орбитального пути, поэтому планетой он не считается. Но он довольно большой, поэтому астрономы назвали его карликовой планетой. Выглядит он причудливо, и в 2007 году НАСА направило к нему космический аппарат Dawn с заданием все рассмотреть. Когда в 2015 году аппарат прибыл, он обнаружил грязный ледяной шар, покрытый темными равнинами, странными яркими пятнами и горами изо льда.

Одна из этих гор, Ахуна, в высоту достигает четырех километров и имеет форму купола. Ее странная гладкость и форма говорили о том, что она довольно молодая. И она была частью более широкого семейства других куполов [26, 27], разбросанных по серой поверхности Цереры. С орбиты трудно сказать точно, но из того, что Dawn и ученые смогли понять, следовало только одно разумное объяснение: это ледяные вулканы.

В статье [28] 1971 года, возможно, содержится первое предположение о существовании ледяных вулканов. В ней не используется этот термин, но высказывается следущая гипотеза: если на некоторых естественных спутниках Юпитера, Сатурна, Урана или Нептуна появляются трещины, это, по словам автора статьи, «может вызвать бурный выброс воды и аммиака на поверхность». В целом именно так можно описать ледяные вулканы, или криовулканы – ледяные холмы или горы, образовавшиеся в результате извержения расплавленных, вязких льдов, состоящих из воды, метана, аммиака и других жидкостей, которые могут застывать в твердые тела – другими словами, криолавы. И эти лавы довольно причудливы. Метан – это то же вещество, которое горит в вашей газовой плите. Запах аммиака знаком тем, у кого есть кошки: он отвечает за едкую, бьющую в нос вонь кошачьей мочи от мочевины, в которой расщепляются бактерии, преобразуя ее в тот самый аммиак.

Но никто не знает наверняка, как выглядит ледяной вулкан или как он извергается: в отличие от взрывных гейзеров, бьющих из тигровых полос Энцелада, мы еще не зафиксировали ни одного криовулкана в процессе извержения. Следовательно, мы не можем быть до конца уверены, что когда-либо видели настоящий криовулкан.

Некоторые ученые, однако, убеждены, что мы уже нашли довольно много таких вулканов. Несколько лет назад Лопес предположила, что некоторые текучие пятна на спутнике Сатурна Титане, отражающие свет, созданы криовулканами. Она написала статью об этих объектах, и сразу после этого двое ее коллег написали собственную работу, в которой утверждали, что на Титане нет ледяного вулканизма, а все подозрительные детали можно объяснить другими, менее экзотическими процессами. А потом, рассказывает Лопес, «Кассини» обнаружил на Титане большую ледяную гору. Ученые, переворачивая вверх дном свойства гигантской каменной печи из «Властелина колец», разрушающей кольца, назвали ее Дум, то есть Роковая гора.

Лопес была совершенно убеждена, что это ледяной вулкан. Но те же коллеги не соглашались с ней, и в течение нескольких лет между ними шла дружеская перепалка, в которой каждый твердо стоял на своей позиции. Один из них, Джеффри Мур, был членом группы ученых, занимавшихся космическим аппаратом New Horizons. В том же году, когда Dawn прибыл к Церере, New Horizons достиг собственной карликовой планеты, Плутона, настоящего ледяного шара на границе Солнечной системы. «А затем, – говорит Лопес, – они обнаружили гору Райт». Молодую ледяную гору шириной 145 километров с отверстием на вершине.

Вскоре после этого состоялась конференция, посвященная пролету мимо Плутона. По словам Лопес, Мур начал свою презентацию со слов: «Розали Лопес, должно быть, посмеется, потому что в