Через четыре миллиарда лет человечеству придётся искать спасения на окраинах Солнечной системы от сбросившего оболочку Солнца. Это будет возможно лишь при наличии там огромных запасов воды. Намёки на глобальные океаны есть на многих спутниках планет-гигантов — Юпитера и Сатурна. Но вода в изобилии может быть также на спутниках таких далёких планет, как Уран и Нептун, на что недавно указали данные, полученные благодаря телескопу «Джеймс Уэбб».
Художественное представление Урана и его спутника — Ариэля. Источник изображения: NASA
Учёные из Лаборатории прикладной физики им. Джона Хопкинса (APL) во главе с планетологом Ричардом Картрайтом (Richard J. Cartwright) использовали инфракрасный спектрометр прибора NIRSpec космической обсерватории им. Джеймса Уэбба для химического анализа вещества на поверхности Ариэля — одного из ближайших спутников Урана. Это самый яркий спутник этой планеты, значительная часть поверхности которого покрыта льдом. Что это за лёд и как он образуется, давно интересует учёных.
Единственное частичное изображение Ариэля получил зонд NASA «Вояджер-2» 24 января 1986 года. Миссия в систему Урана (и Нептуна) стала бы настоящим подарком учёным, но она пока всерьёз не планируется. Что-то такое могут затевать китайцы, но точных данных на этот счёт нет.
Лёд на поверхности Ариэля расположен неравномерно. Поскольку спутник всё время обращён одной стороной к Урану (он находится в приливном захвате по отношению к планете), на дальней стороне ледяной слой больше — до 10 мм, а на ближней он всего 0,3 мм. Анализ показал, что в основном это замёрзшая углекислота. Также в данных «Уэбба» обнаружились следы угарного газа на Ариэле и ряда других химических соединений, включая карбонаты.
Сезонные изменения на Ариэле должны были уносить с его поверхности изрядные объёмы углекислоты, но этого по какой-то причине не происходит. Её объёмы восполняет какой-то источник или источники. Углекислота может восполняться в процессе химических реакций в присутствии заряженных частиц из магнитосферы Урана (так называемый процесс радиолиза). Однако её запасы также может пополнять подповерхностный глобальный океан.
Обратная сторона Ариэля изрыта малыми и большими трещинами. Вещества могут как просачиваться через них, так и распыляться аэрозолями вокруг спутника в процессе криовулканической деятельности на этой луне. Подобные процессы могли бы объяснить, откуда на Ариэле так много углекислотного льда. Наличие карбонатов также говорит в пользу подповерхностного океана — эти соли образуются при контакте горных пород с водой.
Один из двух снимков Ариэля, сделанных зондом NASA «Вояджер-2» в 1986 году
Наконец, обнаруженные на Ариэле залежи монооксида углерода (угарного газа) тоже нельзя объяснить иными причинами, чем постоянное его пополнение из недр этой луны. Чтобы этот газ охладился и выпал твёрдым веществом на поверхности Ариэля, на нём недостаточно холодно. Не хватает, как минимум, ещё -18 °C, чтобы угарный газ начал там скапливаться в виде отложений. Это всё косвенные намёки на подлёдный океан на Ариэле, но в совокупности эти данные могут дать учёным ключ к поиску океанов на экзопланетах. В нашей системе вода тоже будет кстати, особенно так далеко от Земли (и Солнца).