Странный состав ледяных частиц. Спутник Сатурна сам концентрирует химические вещества из подземного океана

Об этом пишет ScienceDaily .

Исследователи из Токийского института науки и других учреждений воспроизвели в лаборатории процесс замерзания капель воды, состав которых схож с составом океана Энцелада. Они выяснили, что скорость замерзания влияет на то, как в толще льда распределяются различные соли.

Эксперименты проводились с каплями диаметром около 200 микрометров. При медленном замерзании — со скоростью примерно 10 кельвинов в минуту или меньше — соли разделялись на отдельные участки. При быстром замерзании они оставались более равномерно перемешанными.

Это может объяснить результаты работы космического аппарата Cassini, который в 2004–2017 годах исследовал частицы льда в кольце Сатурна. Оно постоянно пополняется материалом, выбрасываемым с Энцелада.

Ученые проанализировали 961 масс-спектр частиц, богатых солями. В одних преобладал хлорид натрия, в других было больше карбонатов, фосфатов или хлорида калия. При этом хлориды и карбонаты редко встречались вместе в одной частице, хотя могли происходить из одного океана.

Профессор Ясухито Сэкинэ отметил, что такое разнообразие могло возникнуть даже в том случае, если все частицы происходят из практически одинаковой океанической воды. Крупные капли могут медленно замерзать внутри трещин ледяной оболочки, в результате чего содержащиеся в них соли разделяются.

После этого замерзшие капли могут перемещаться по узким каналам к поверхности и разрушаться при столкновении со стенками. В космос попадают уже более мелкие осколки, каждый из которых может содержать преимущественно определенную группу химических веществ.

Такой механизм может иметь значение для будущих исследований Энцелада. При замерзании различные вещества, в частности органические соединения, могут концентрироваться в отдельных ледяных частицах. Поэтому их может быть легче обнаружить, чем в образце океанической воды, где они присутствуют в очень низких концентрациях.

Кроме того, при образовании льда между кристаллами могут сохраняться небольшие карманы жидкого рассола. В них соли и органические вещества способны накапливаться в значительно более высоких концентрациях. По мнению исследователей, это может иметь значение для изучения химических процессов, которые могли предшествовать возникновению жизни.

Таким образом, необычный состав ледяных частиц Энцелада может не быть прямым отражением состава его океана. Частицы могут образовываться из более крупных капель, в которых химические вещества успели разделиться в процессе медленного замерзания.