Исследователи, используя вычислительные мощности Техасского центра передовых вычислений (TACC), провели масштабное моделирование активности сатурнового спутника Энцелада. Итоги работы подтверждают наличие под его замёрзшей корой океана жидкой воды, в котором могут существовать условия, пригодные для жизни. Об этом 10 ноября сообщил журнал Science Daily.
Работа под руководством старшего научного сотрудника Королевского бельгийского института космической аэрономии и отделения кафедры аэрокосмической техники и инженерной механики Техасского университета в Остине Арно Майе опирается на данные миссии Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) «Кассини», которая в 2005 году зарегистрировала гейзеры, выбрасывавшие водяной пар и ледяные частицы с поверхности спутника.
Авторы уточнили оценки объема льда, уносимого Энцеладом в космическое пространство. По их словам, полученные результаты помогают в планировании будущих роботизированных миссий и углубляют представления о подповерхностных условиях, которые могут быть благоприятны для жизни. Как отмечает Майе, скорость массового потока с Энцелада на 20–40% меньше тех значений, которые встречаются в научной литературе.
Для расчетов исследователи использовали метод прямого статистического моделирования (DSMC), описывающий движение и столкновения молекул газа в реальном времени. С его помощью была получена информация о плотности, скорости и температуре выбросов от сотни криовулканических источников Энцелада.
«Моделирование методом DSMC очень затратно. В 2015 году мы использовали суперкомпьютеры TACC для получения параметризации, которая позволила сократить время вычислений с 48 часов тогда до нескольких миллисекунд сейчас», — добавил Майе.
Он пояснил, что главный вывод исследования в том, что для 100 криовулканических источников удалось установить ограничения на массовый расход и другие параметры, которые ранее не были получены. Майе охарактеризовал это как значительный прогресс в понимании процессов на Энцеладе.
Профессор Техасского университета в Остине, соавтор исследования Дэвид Голдштейн, добавил, что ресурсы TACC позволили с высокой точностью воспроизвести поведение миллионов молекул.
Энцелад, диаметр которого составляет около 500 км, обладает слабой гравитацией, из-за чего часть выбрасываемого льда покидает спутник и формирует тонкое кольцо вокруг Сатурна. По мнению Майе, гейзеры дают доступ к подземному океану, где могут протекать биохимические процессы.
NASA и Европейское космическое агентство уже готовят новые миссии, которые позволят не просто пролететь мимо, а выполнить посадку на поверхность и отобрать пробу из-под ледяного покрова. Анализ выбросов может помочь ответить на вопрос о наличии жизни в океане Энцелада.
«Суперкомпьютеры могут дать нам ответы на вопросы, о которых мы и мечтать не могли еще 10–15 лет назад. Теперь мы можем гораздо ближе подойти к моделированию того, что происходит в природе», — заключил Майе.
Ранее, 8 ноября, журнал New Atlas сообщил о разгадке учеными тайны дождя на поверхности Солнца. Согласно публикации, это явление происходит из-за формирования в короне Солнца холодных и плотных сгустков, которые конденсируются высоко над поверхностью и затем падают обратно.