Розломи на Міранді підтвердили ідею наявності підповерхневого океану

Планетологи визначили, що на супутнику Урана Міранді міг існувати підповерхневий океан, який, можливо, частково зберігся до наших днів завдяки приливним силам, що викликали геологічну активність.

Питання про наявність підповерхневих океанів на супутниках Урана вже давно обговорюється науковцями, однак докази залишаються непереконливими. Серед супутників особливу увагу привертає Міранда — найменший та найближчий великий супутник Урана, радіус якого становить лише близько 233 км. Єдиний апарат, що відвідував це тіло, “Вояджер-2”, виявив ознаки значної тектонічної активності на південній півкулі Міранди, зокрема три великі вінці — кільцеві структури з концентричних канавок, темніші за навколишню поверхню.

Такі геологічні структури могли виникнути у періоди інтенсивної активності, спричиненої зміною розподілу маси або приливним розігрівом, що відбувалося через орбітальний резонанс із іншими супутниками Урана. Розігрів внутрішніх шарів Міранди міг призвести до утворення підповерхневого океану, замерзання якого спричинило б напруження в корі та утворення структур на її поверхні.

Група планетологів під керівництвом Калеба Строма з Університету Північної Дакоти провела моделювання для дослідження процесів, що спричиняють деформацію поверхні Міранди. Вчені побудували тектонічну карту південної півкулі супутника, що включала вінці Ельсінор і Арденн, а потім порівняли її з результатами моделювання напружень у чотиришаровій структурі Міранди. Модель охоплювала кам’яне ядро, водний океан і крижану кору, поділену на верхній крихкий і нижній пластичний шари. В різних моделях варіювалися параметри товщини верхньої кори, нахил орбіти та зміщення полюсів.

Аналіз показав, що інтенсивний приливний розігрів у недавньому геологічному минулому міг сприяти формуванню тонкої кори (до 30 км) та океану завтовшки понад 100 км. Такий розігрів міг виникати через зміни ексцентриситету або нахилу орбіти Міранди під впливом орбітального резонансу з іншими супутниками Урана, як-от Аріелем. Це призводило до нерівномірного напруження кори, спричиняючи асиметричну деформацію: одна півкуля піддавалася розтягуванню, інша — стисканню, що призводило до формування вінців поблизу південного полюса.

Існування океану на Міранді у недавньому минулому дає підстави вважати, що його залишки можуть досі існувати. Повне замерзання такого океану мало б залишити на поверхні значну кількість розломів і рифтів, яких наразі не виявлено. Тож частина океану, ймовірно, могла зберегтися, що робить Міранду потенційно цікавим об’єктом для майбутніх досліджень і можливим кандидатом для вивчення життя поза Землею.