Вчені висунули теорію, яка дозволяє описати виникнення паралельних тріщин в районі південного полюса Енцелада, відомих як тигрові смуги. Згідно з новою ідеєю, спочатку формується розлом в найбільш тонкому льоді, а потім вода, що проривається крізь нього, призводить до деформацій і нових тріщин уздовж існуючої. Каскадне повторення процесу стає причиною появи тигрових смуг, пишуть автори в препринті на сервері arXiv.org.
Енцелад - це некрупний супутник Сатурна, що відноситься до класу крижаних лун, оскільки його поверхня являє собою замерзлу воду. До цієї групи відносяться багато досить великих для отримання круглої форми супутники планет-гігантів, а також деякі інші тіла. Найбільш відомим прикладом є супутник Юпітера Європа.
Енцелад виділяється серед крижаних супутників кількома особливостями. «Візитна картка» цього тіла - величезні струмені води, які б'ють під тиском з океану рідкої води, розташованого під крижаною кіркою. У цих викидах вчені знайшли кілька типів домішок, у тому числі органічні сполуки. Це робить Енцелад одним з найбільш перспективних тіл в плані пошуку позаземного життя, так як його надра розігріваються від приливного тертя.
З викидами води пов'язана інша особливість - система довгих паралельних розломів на південному полюсі, уздовж яких тягнуться хребти. Основних тріщин чотири, разом їх називають тигровими смугами, але у них також є власні імена: Александрія, Каїр, Багдад і Дамаск - за згаданими в збірці казок «Тисяча одна ніч» містам. Вони тягнуться приблизно на 130 кілометрів, при цьому між сусідніми всюди близько 35 кілометрів. Це дуже великі утворення для супутника, діаметр якого становить всього 500 кілометрів. Вчені вже висували ідеї про причини формування тигрових смуг, але вони не могли пояснити всіх спостережуваних особливостей.
У роботі американських астрономів під керівництвом Дугласа Хемінгуея (Douglas Hemingway) з Інституту Карнегі описується нова теорія виникнення смуг. Згідно з нею такі смуги повинні формуватися в приполярних регіонах, причому виникнення першої різко знижує ймовірність появи подібних структур на протилежному полюсі. Потім викиди води з розлому призводять до накопичення деформацій льоду і подальших розколювань.
Дані зонда «Кассіні», який досліджував систему Сатурна, показують, що лід на Енцеладі дійсно найтонший в районі полюсів. Однак поступове залишення супутника призводить до замерзання частини води, збільшення обсягу і накопичення механічних напружень у крижаній корі. Автори нової роботи вважають, що саме це стало причиною виникнення першого розлому, яким була тріщина Багдад, що проходить прямо через південний географічний полюс.
Поява розлому призводить до підняття води під тиском з океану на поверхню, яка випаровується в умовах низького тиску. При цьому частина її, а також більшість твердих домішок, що містяться в ній, падають назад на Енцелад, скупчуючись у вигляді хребтів. У результаті виникають сили, що тиснуть вниз на кромку тріщин, які призводять до деформації крижаного шару, що досягає максимуму на деякому віддалі від розлому.
Вчені наводять обчислення, згідно з якими запропонована модель може пояснити спостережувану відстань між тріщинами в 35 кілометрів. Більш точного передбачення на даний момент зробити неможливо, так як з достатньою точністю невідомі ні товщина льоду, ні його механічні властивості в даному випадку. Також запропонована модель потенційно може пояснити чому подібні структури є тільки на Енцеладі, але не на Європі, наприклад. Астрономи стверджують, що це пов'язано з малою масою супутника Сатурна: слабка гравітація дозволяє розломам проходити наскрізь всього крижаного шару і зберігатися довгий час, а на більш великих тілах вага льоду буде призводити до зникнення тріщин, що не дозволить накопичуватися необхідної напруги.
Раніше вчені перевірили життєздатність архей в подібних Енцеладу умовах, пов'язали незвичайну форму деяких супутників Сатурна з акрецією частинок з його кілець, а також засумнівалися в молодості останніх.