Крупные столкновения не создают новые подповерхностные океаны на небольших ледяных спутниках, а лишь меняют размеры уже существующих водоёмов и продолжительность их существования. К такому выводу пришла международная группа учёных из NASA, Юго-Западного исследовательского института и Института науки Вейцмана в Израиле. Результаты компьютерного моделирования опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Исследователи изучили спутники Сатурна и Урана, под ледяной поверхностью которых могут находиться жидкие океаны. У Сатурна внимание учёных привлекли Энцелад, Титан и Диона, а у Урана — Титания, Оберон, Ариэль, Умбриэль и Миранда. Для урановых спутников пока остаётся открытым вопрос, существуют ли их океаны сейчас или они образовались в прошлом и уже замёрзли.
Одной из задач работы было понять, являются ли эти небольшие тела первоначальными спутниками планет либо появились из обломков после гигантского столкновения с более крупным объектом. Модели показали, что при таком ударе расплавляется смесь льда и горных пород. Однако каменный материал вскоре опускается на дно, из-за чего океан перестаёт увеличиваться и со временем может полностью замёрзнуть.
«Представьте небольшой замёрзший спутник, на котором ничего особенно интересного не происходит. Если столкнуть его с другим объектом и вызвать мощный удар, хватит ли получившейся энергии для образования океана? Наши модели показали, что это чрезвычайно сложно. В большинстве случаев небольшой спутник после разрушительного столкновения может лишиться океана или вообще не дать ему сформироваться», — сказала главный научный сотрудник Юго-Западного исследовательского института и соавтор исследования Алисса Роден, слова которой приводит SwRI.
Подповерхностные океаны интересуют учёных из-за возможной пригодности для жизни: жидкая вода необходима для клеточных процессов, обмена веществ и выживания организмов. Помимо изученных спутников, к потенциальным океаническим мирам относят Европу, Ганимед и Каллисто у Юпитера, Титан и Мимас у Сатурна, а также Плутон, Цереру и Тритон Нептуна. Уран пока посещал только аппарат Voyager 2, совершивший пролёт в январе 1986 года, и новых миссий к этой планете в ближайшее время не запланировано.
В то же время два проекта NASA будут исследовать другие ледяные миры. Аппарат Europa Clipper уже направляется к Европе и должен прибыть к Юпитеру в апреле 2030 года, чтобы оценить потенциальную обитаемость спутника. Миссия Dragonfly предусматривает отправку на Титан беспилотного аппарата с четырьмя винтами: его запуск намечен на июль 2028 года, а прибытие — на 2034 год, после чего он будет искать химические признаки жизни или воды на поверхности спутника.