Новая работа учёных в журнале Icarus предлагает, что у спутника Урана Ариэль когда-то могло существовать обширное океаническое пространство под его замёрзшей коркой. По данным исследования, такое скрытое море могло быть глубже 170 километров — примерно в сто раз больше среднестатистического водоёма на Земле. По сути, полярная поверхность Ариэль сохраняет следы более ранних процессов, и учёные видят связь между особенностями рельефа и возможной тысячелетней динамикой скрытого океана.

Среди участников проекта — Алек Патхофф из Planetary Science Institute, который отмечает уникальность Ариэль среди ледяных лун: именно он, по словам соавтора, демонстрирует необычную совокупность поверхностных структур и динамику геологической активности, которую сложно объяснить только ударами метеоритов. Открытие подсказывает, что океан мог влиять на формирование разломов и гладких участков поверхности.

Поверхность Ариэль выделяется своим контрастом: помимо ударных кратеров здесь встречаются более молодые участки, и существует предположение, что некоторые из них образовались за счёт криовулканизма — вырывания воды и других летучих веществ из ледяной оболочки. Такой спектр признаков на спутнике, втором по яркости среди лун Урана, подталкивает к мысли о прошлом океане под коркой.

Учёные подчеркивают роль орбитальной эксцентричности — насколько орбита отличается от идеального круга. Изменения внутренней структуры Ариэль и колебания орбиты могли усиливать приливные напряжения на поверхность, что способствовало образованию крупных трещин и гребней. В моделировании участники сопоставляли формацию поверхности с вариациями эксцентричности и предполагаемым размером океана.

По их выводам, Ариэль, по всей видимости, ранее обладал орбитой с эксцентричностью примерно 0,04 — примерно в 40 раз более чем сегодня. Такой уровень изгибов орбиты значительно усиливал приливные силы, в четыре раза превышавшие аналогичный показатель у Европы, лунной оболочки Юпитера, чья поверхность уже интенсивно трещит от гравитационного воздействия. Эти силы могли играть ключевую роль в формировании драматического ландшафта Ариэль.

Авторы считают, что для образования трещин необходим либо тонкий лёд над большим океаном, либо более высокая эксцентричность при меньшем океане. В любом случае присутствие океана признаётся как необходимый фактор для формирования наблюдаемых на поверхности Ариэль трещин и гребней.

Исследование Ариэль продолжает серию работ по возможному существованию подповерхностных океанов у лун Урана: ранее похожие выводы сделаны по Миранде. Совокупность результатов порождает гипотезу о «близнецах океанических миров» в системе Урана и подталкивает к идее будущей миссии к этой планетной системе.

По словам соавтора Тома Нордхима, ещё предстоит увидеть северные полушария Ариэль и Миранды, чтобы подтвердить предсказания моделей и определить, где именно на поверхности располагались предполагаемые трещины и гребни. Ученые подчеркивают, что для проверки этих гипотез нужна будущая космическая миссия к Ураносу.

Авторы отмечают, что точное время существования глубинного океана Ариэль и длительность его существования пока неизвестны. Тем не менее, новые результаты создают фундамент для дальнейших исследований формирования и эволюции подпovерхностных океанов на дальних ледяных мирах, а также для целей будущей миссии, которая может загрузить изображения северных полушарий спутников и проверить спектр прогнозов моделей.