Гигантские оползни происходят на ледяном спутнике Сатурна

На Япете, спутнике Сатурна, обнаружены гигантские оползни, редко встречающиеся на других планетах нашей Солнечной системы. Келси Сингер и Уильям Маккиннон, университет Вашингтона в Сент-Луисе, изучили фотографии поверхности Япета, которые были получены космическим аппаратом "Кассини", дважды пролетавшим в 2004 и 2007 г. г. мимо ледяного спутника.

Учёных заинтересовала довольно странная форма ледяной луны. Япет с полюсов приплюснут и имеет длинный горный хребет вдоль большей части своего экватора, что его делает похожим на грецкий орех. Исследователи сделали предположение, что подобное строение должно создавать немалое напряжение поверхности, и при этом попытались на снимках найти разломы, свидетельствующие об этом.

Однако они обнаружили вместо этого следы 30 ледяных феноменальных оползней. Измерив высоту, откуда срывались многие тонны льда, а также длину, на которую эти льды продвинулись, учёные установили очень странную особенность. Ледяная масса, падая с высоты, набирает скорость, и при этом снижается коэффициент её трения о поверхность, она же начинает течь подобно жидкости, а это позволяет оползню преодолевать огромные расстояния, которые в рамки всех существующих моделей не укладываются.

"Естественно, на Япете для оползней у нас нет подробных измерений таких, как на Марсе или Земле, — говорит Сингер. – Однако совершенно понятно, что коэффициент трения этого оползня, характеризующегося отношением высоты падения и глубиной продвижения массы, коэффициенту характерному для холодного льда не соответствует ".

Коэффициент трения измеряется от "больше ноля" и до "больше единицы". Различные лабораторные эксперименты показывают, что этот показатель для холодного льда составляет 0,55 - 0,7 (это аналогично коэффициенту трения песка). Однако результаты измерений непосредственно на Япете показывают коэффициент 0,1 - 0,3.

Обычный оползень на Земле продвигается вперёд после спуска непосредственно по наклонной поверхности по равнине на расстояние меньшее в 2 раза, нежели высота падения. В редких случаях лавины из грязи, камней, песка преодолевать могут по горизонтали значительно более длинную дистанцию и подниматься даже на уклон. Данное явление, которое получило название штурцшторм (падающий поток), не поддаётся до сих пор объяснению.

То же, только в наибольших масштабах обнаружили исследователи и на Япете. К примеру, стена кратера Манул разрушилась, а затем обвалилась на 8 км, а затем продвинулась на 35 вперёд.

Маккиннон считает, что разгадка этих загадочных оползней находится в уникальном рельефе спутника Сатурна. Метеоритные гигантские кратеры здесь соседствуют с горными хребтами 20 километров высотой, что выше Эвереста вдвое. Учёные предполагают, что, опускаясь с большой высоты и при этом, развивая огромную скорость, лёд меняет свои свойства, и в несколько раз снижается коэффициент трения.

"Самая простая гипотеза это явление объясняет быстрым нагревом всей сползающей массы на большой скорости от трения о грунт, — говорит Сингер. – В определенный критический момент лёд плавится, и снижается коэффициент трения ".

Экспериментальные данные для таких каменных оползней на Земле проявляют похожую динамику. Коэффициент трения горной породы при низких скоростях составляет 0,6 - 0,85. Однако при большом ускорении, которое вызывается землетрясением, данный показатель снижаться может до 0,2, а это сопоставимо с данными, которые получены для Япета.

Маккиннон говорит, что на спутнике Сатурна эти уникальные оползни дают пищу для размышления. Они ведь происходят в условиях, которые смоделировать нельзя ни в одной лаборатории. В условиях отсутствия атмосферы и низкой гравитации спускается лёд с невероятно высоких гор, а не какая-то скальная порода. Следовательно, на Япете можно проверить теорию возникновения гигантских оползней на нашей планете.