ВЗРЫВНЫЕ ВЫБРОСЫ ЛЬДА НА СПУТНИКАХ ЮПИТЕРА И САТУРНА?статья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Информация о цитировании статьи получена из
Web of Science,
Scopus
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 7 марта 2018 г.
Аннотация:Обсуждается принципиальная возможность механической неустойчивости льда взрывного типа (эффекта Бриджмена) в толстых ледяных оболочках спутников Юпитера и Сатурна. Эффект Бриджмена представляет собой взрывную неустойчивость диэлектрических твердых тел с фрагментированием их на микроскопические осколки при квазистатическом одноосном нагружении в открытых системах сжатия в области высоких давлений. Взрывные нестабильности льда, обнаруженные недавно в лабораторных экспериментах с эффектом Бриджмена, как предпо-лагается, могут происходить и в обширных глубинных слоях оболочек ледяных спутников (например, в случае эпизодического образования в их литосферах магистральных трещин, вызванных приливными силами, несинхронным вращением спутников или особо мощными ударными воздействиями). Представлены качественные оценки глубин залегания механически нестабильного слоя льда на примере толстой коры Ганимеда, Европы и Титана для модели чистого льда без возможной примеси аммиака. Оценка толщины зоны взрывной нестабильности в ледяной коре Ганимеда (в предположении ее толщины ~75 км) составляет от ~ 7 до ~ 27 км на глубинах от ~ 40 до ~ 67 км в зависимости от масштабного параметра E = 0.2 ~ 1. Этот параметр связывает экспериментально известные тол-щины образцов льда, в которых эффект Бриджмена имеет место в лабораторных условиях, с ожидаемыми толщи-нами слоев взрывной неустойчивости в оболочках ледяных спутников. Взрывные эффекты могут происходить не во всей толщине слоя неустойчивого льда, а только в некоторой его части, толщиной от нескольких сантиметров до десятков метров. Оценка положения неустойчивого слоя в коре Европы (в предположении толщины коры ~ 30 км) показывает, что такой слой может существовать только при масштабном факторе E < 0.6 на глубине от ~ 21 и до ~ 28 км. Подобная оценка для Титана (если толщина его коры ~100 км) дает толщину неустойчивого слоя от ~ 15 до ~ 55 км на глубинах от ~ 37 до ~ 92 км для масштабного параметра E в диапазоне 0.2 - 1. При E ~ 0.2, что вполне возможно, взрывные неустойчивости льда могли бы ожидаться и на Земле в ледяных панцирях Антарктиды и Гренландии на глубинах от ~ 1 до ~ 1.5 км.
Примечания Эта статья была отправлена в редакцию "Астрон. Вестн." в январе 2005 года, за полгода до подлета космического аппарата NASA "Кассини" в систему ледяных спутников Сатурна. Но ещё в 2001 году в журнале [Письма в ЖЭТФ, 2001] , на основании обнаруженния взрывной нестабильности водяного льда, было сделано предположение о возможности взрывных выбросов в толстой коре ледяных спутников. Эта идея в 2007 году была поддержана американскими астрономами из Иллинойского ун-та (Чикаго). И, в связи с интересными модельными следствиями, следующими из неё непосредственно (блужданиями тепловых пятен вдоль устьев гигантских трещин) [Астрономический вестник, 2008] , похоже единственными которые можно реально наблюдать, пролетая над спутником Сатурна Энцеладом, американцы запланировали дополнительные пролеты Кассини вблизи поверхности Энцелада (даже на высотах до 60 км.). В моделях струйных выбросов американцев (см. ссылки в статье [Письма в ЖЭТФ, 2008] ) просто отсутствует что либо, что можно проверить немедленно при наблюдениях со спутника.