Планетологи повторно изучили снимки поверхности луны Урана — Ариэля, сделанные АМС "Voyager-2". На фотографиях заметны признаки недавней внутренней активности. Учёные смоделировали возможные изменения в системе ледяного гиганта за последние два миллиарда лет и пришли к выводу, что под поверхностью Ариэля мог образоваться слой океана толщиной не менее 170 километров.
В январе 1986 года "Вояджер" пролетел в 130 тысячах километров от Ариэля. Этот спутник Урана имеет радиус 578,9 км и находится вдвое ближе к своей планете. Судя по плотности 1,59 г/см³, этот луна Урана наполовину состоит из льда, наполовину — из камня.
Снимки от второго "Вояджера", пока остаются единственными подробными изображениями поверхности этого небольшого небесного тела. Сразу после их анализа планетологи обратили внимание на многочисленные разломы и грабены — участки, где кора в зонах растяжения опускается. Это указывает на внутреннее напряжение.
Кроме того, на Ариэле есть обширные области с подозрительно малым количеством ударных кратеров, что свидетельствует о молодости поверхности. Эти факты породили предположения о геологической активности спутника и возможном существовании подповерхностного океана.
Предполагается, что гравитация Урана могла вызвать образование океана на таком расстоянии от Солнца. Орбита Ариэля не совсем круглая, она слегка вытянута, из-за чего спутник периодически приближается к планете и отдаляется от неё. Это создаёт трение внутри спутника.Также приливному разогреву способствует очень медленная смена дня и ночи на Ариэле — сутки там длятся 60 земных часов.
Однако нынешняя вытянутость орбиты Ариэля невелика: разница между ближайшей и самой дальней точками составляет всего несколько сотен километров. Возникает вопрос, достаточно ли этого для внутреннего нагрева.
Учёные из США составили карту этого космического объекта и нанесли на неё все наблюдаемые структуры. Затем они смоделировали, как напряжение может влиять на современный облик спутника. Результаты показали, что орбита Ариэля не всегда была такой, как сейчас. Один или два миллиарда лет назад она была более вытянутой. Исследователи считают, что это могло произойти из-за кратковременного орбитального резонанса с другим спутником Урана, например, Умбриэлем или Мирандой.
Орбитальный резонанс — это ситуация, когда один спутник совершает полный оборот вокруг планеты за то же время, что и другой — два или более. Известно, что некоторые крупные спутники Юпитера находятся в таком резонансе, но их орбиты не являются явно эллиптическими. Это связано с тем, что они сформировались 4,568 миллиарда лет назад и с тех пор не изменились.
В системе Урана, как показало моделирование, орбитальная динамика была более хаотичной, и кратковременный резонанс мог значительно вытянуть орбиты спутников. Именно так, по мнению исследователей, произошло с Ариэлем. Гравитация Урана сильнее деформировала его.
По расчётам, это могло привести к образованию жидкой прослойки под поверхностью Ариэля толщиной 170 км, или даже больше. Хотя сейчас тепла внутри спутника для поддержания этого океана должно быть мало, не исключено, что он до сих пор не полностью промёрз , так как на поверхности Ариэля обнаружены следы аммиака, который в воде может служить природным антифризом. Учёные отмечают, что аммиак не может сохраняться на поверхности дольше 59 миллионов лет из-за космической радиации. Это означает, что он появился сравнительно недавно.