Почему на некоторых ледяных спутниках океан может кипеть при 0°C
Новые компьютерные симуляции показывают, что подповерхностные океаны на небольших ледяных спутниках внешней Солнечной системы могут достигать состояния кипения при низких температурах. Это явление способно создавать трещины и уникальные геологические формы на их ледяной оболочке, такие как гребнеобразные структуры на луне Урана Миранде.
Исследование, опубликованное 24 ноября 2025 года в журнале Nature Astronomy, провели ученые под руководством планетарного геофизика Макса Рудольфа из Калифорнийского университета в Дейвисе. Согласно моделированию, изменения орбиты спутника усиливают приливное нагревание от гравитации планеты. Это приводит к таянию ледяной оболочки снизу, ее истончению и снижению давления на океан под ней.
В результате вода может достичь тройной точки — состояния, где лед, жидкость и пар сосуществуют при температуре около 0°C. При таком низком давлении океан начинает кипеть, выделяя газы, которые проникают через лед и формируют поверхностные особенности.
Это явление возможно только на спутниках диаметром менее 600 км, где гравитация недостаточно сильна для образования крупных трещин. Например, на Миранде (диаметр около 470 км) кипение могло создать характерные "короны" — гребневидные формации, наблюдавшиеся зондом Voyager 2 в 1986 году.
В то же время на более крупных лунах, таких как Титания Урана, повышенная гравитация приводит к растрескиванию льда без кипения океана. А спокойная поверхность Мимаса Сатурна может объясняться толстой ледяной оболочкой, скрывающей любые трещины.
"Идея, что подповерхностный океан на ледяном мире может достигать условий кипения, — это действительно замечательный сценарий", — отметил Макс Рудольф.
Открытие имеет важные последствия для поиска жизни за пределами Земли. Время формирования поверхностных структур может указывать на период существования океанов, а их долговечность повышает шансы на обитаемость этих миров. Газы из кипящего океана могли бы переносить воду и химические вещества на поверхность, облегчая их изучение будущими миссиями.
Некоторые эксперты, такие как планетолог Билл МакКиннон из Университета Вашингтона в Сент-Луисе, выражают скепсис, сомневаясь в масштабном кипении на маленьких лунах из-за геологических данных.
Исследование подчеркивает разнообразие процессов на ледяных спутниках и помогает лучше понять их эволюцию.
