Энцелад – один из крупнейших и наиболее интересных для науки спутников Сатурна. О его существовании известно ещё с 1789 года, однако только в конце XX века учёные смогли рассмотреть его более детально. В 1980-х годах миссия «Вояджер» позволила сделать предположение о наличии геологической активности в глубинах Энцелада, а стартовавшая в 1997 году миссия «Кассини» не только подтвердила эту гипотезу, но и привела к дюжине других удивительных открытий. На основе полученных с автоматической межпланетной станции Cassini–Huygens изображений исследователи из Нантского и Аризонского университетов, Лаборатории реактивного движения NASA и Института космических наук создали интерактивную 3D-карту спутника в инфракрасном спектре.
Аппарат Cassini–Huygens проводил исследование Сатурна и его спутников на протяжении 13 лет с 2004 по 2017 год. Миссия «Кассини» закончилась целенаправленным сожжением станции в атмосфере планеты, однако полученные с неё данные до сих пор становятся основой для новых открытий. Энцелад был одним из ключевых предметов научного интереса. В рамках своей миссии Cassini–Huygens осуществил 147 пролётов над спутником, периодически максимально приближаясь к его ледяной поверхности. В 2005 году команда миссии обнаружила, что Энцелад регулярно «выстреливает» в космос гигантскими гейзерами из пара и ледяных кристаллов. Их источником оказался жидкий водный океан, который скрывается под мощной ледяной корой.
Важным инструментом в изучении геологической и геотермальной активности спутника стал спектрометр VIMS (Visual and Infrared Mapping Spectrometer). Полученные с его помощью изображения отражают температуру, состав и размер кристаллов льда: эта информация может указывать на возраст участков ледяной коры, а также свидетельствовать об интенсивности процессов, скрытых от глаз наблюдателя в глубине глобального океана. В видимом спектре Энцелад напоминает гигантский снежный шар из-за высокой отражаемости его поверхности. Однако инфракрасная камера позволила увидеть разрозненные участки геологической активности внутри спутника.
В первую очередь в глаза бросаются выраженные красно-синие «тигровые полосы», расположенные на Южном полюсе. Именно в этом месте происходит наиболее интенсивный выброс пара и льда во внешнее пространство. По мнению исследователей, подобные изменения в инфракрасном спектре свидетельствуют о связи «гейзеров» и геологической активности. Красный цвет в этом месте указывает на наличие свежего льда, который, вероятнее всего, оказался на поверхности спутника в результате действия горячих точек на дне подлёдного океана.
Не менее любопытным открытием стало наличие крупных красных пятен, соответствующих гладкому слою молодого льда, в Северном полушарии спутника. Это значит, что Энцелад продолжает «жить» и меняться. Характер обновления поверхности на севере можно объяснить геотермальными процессами, отличающимися меньшей интенсивностью, чем на юге. Предположительно, в этих зонах вода не вырывается наружу бурными гейзерами, но постепенно просачивается сквозь разломы в ледяной коре. Нестабильность подобных участков геологической и геотермической активности, вероятнее всего, связана с воздействием на Энцелад Сатурна и его приливных сил.
Учёные наложили полученные со спектрометра VIMS изображения на уже существующую мозаику Энцелада, получив интерактивную 3D-карту спутника в инфракрасном спектре.
В будущем исследователи планируют продолжить изучать Энцелад с точки зрения астробиологии как «наиболее пригодное для такой жизни, какую мы знаем, место в Солнечной системе за пределами Земли». О возможности существования микроскопической жизни в подлёдном океане свидетельствует не только наличие на спутнике воды в жидком виде, но и сложные органические молекулы, обнаруженные аппаратом Cassini–Huygens в образцах вещества из водяных шлейфов Южного полюса. Кроме того, учёные намерены применить аналогичную технику исследования геологической активности на примере других ледяных спутников Солнечной системы. В частности, астрономов и астробиологов интересуют спутники Юпитера – Европа и Ганимед.