Супервулканы. Неожиданная правда о самых загадочных геологических образованиях Вселенной

Кем бы вы ни были – студентом или состоявшимся ученым, – просто наблюдать за тем, как этот экстравагантный спутник вращается вокруг Юпитера, – уже само по себе прекрасный способ обучения. Это помогает осознать жизненно важную истину: Земля кажется нам обычной, нормальной планетой, но у Вселенной иное мнение. С феноменальной яркостью Ио показывает нам, говорит де Клир, насколько все может быть по-другому. Чтобы планета оставалась живой, не нужна радиоактивность или заключенная в глубоких недрах первобытная теплота. Все, что вам нужно, – это приливы и отливы. И, возможно, самое важное, что этот причудливый спутник Юпитера подготовил нас к чему-то еще более странному: вулканическим извержениям, в ночных всполохах которых совсем нет огня.

Трудно найти более обожаемый космический аппарат, чем «Кассини». Созданный для того, чтобы раскрыть секреты Сатурна, робот-исследователь НАСА 13 лет кружил вокруг самой красивой планеты Солнечной системы. Он обогнул Сатурн 294 раза, совершил 162 пролета над лунами Сатурна и даже направил европейский зонд к Титану – загадочному спутнику, на котором есть не только плотная атмосфера, но и озера, моря, реки и дожди из жидких метана и этана. А когда запас топлива был исчерпан, чтобы не упасть ни на одну из лун Сатурна и не подвергнуть их риску биологического заражения, зонду было приказано погрузиться в атмосферу газового гиганта – но не раньше, чем он совершил 22 смертельно опасных оборота между Сатурном и его ледяными кольцами.

«Кассини» сгорел в небе Сатурна 15 сентября 2017 года. Ученые и научные журналисты оплакивали его утрату [23]. Но меланхолию по поводу его неизбежной смерти затмили достижения его жизни: данные лились как из рога изобилия, на их основе было написано около 4 тысяч научных работ. По словам Линды Спилкер, научного руководителя проекта «Кассини» и ветерана «Вояджера», одно из самых поразительных открытий было сделано во время визита на спутник Энцелад.

С точки наблюдения «Вояджера» Энцелад – неприметное местечко размером не больше Соединенного Королевства, был зеркалом из сплошного льда. Другие ледяные планеты тоже отражают свет, но Энцелад выглядел так, будто сам его излучал. Когда «Кассини» к нему подлетел, он обнаружил ледяную оболочку, скрывающую огромный океан соленой воды. Он также обнаружил, что в районе южного полюса Энцелада практически отсутствуют ударные кратеры – эта часть поверхности была чрезвычайно молодой даже по меркам самого Энцелада. Кроме того, ученые заметили на нем обширные трещины, прозванные «тигровыми полосами». Из них со скоростью 1300 километров в час в космос вырывались ледяные гейзеры. «Мы все были ошарашены, – говорит Спилкер. – Все наши знания и представления указывали, что этот спутник не должен быть активным. Он ведь такой крошечный! Мы были уверены, что он наверняка полностью заморожен». И все же он выбрасывал в космос водяной лед, обеспечивая строительным материалом яркое ледяное кольцо Сатурна – кольцо Е.

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?