En av de største overraskelsene fra Cassini-oppdraget til Saturn har vært oppdagelsen av aktive geysirer på sørpolen av månen Enceladus. I stedet er denne lille månen et av de mest geotermisk aktive stedene i solsystemet.
Nå viser en ny studie fra Cassini-data at den sørpolare regionen Enceladus er enda varmere enn forventet bare noen få meter under den iskalde overflaten. Mens tidligere studier har bekreftet et hav med flytende vann inne i Enceladus som brensler geysirene, viser denne nye studien at havet sannsynligvis er nærmere overflaten enn tidligere antatt. I tillegg - og mest lokkende - må det være en varmekilde inne i månen som ikke er helt forstått.
"Disse observasjonene gir en unik innsikt i hva som foregår under overflaten," sa Alice Le Gall, som er en del av Cassini RADAR instrumentteam, fra Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS) og Université Versailles Saint-Quentin (UVSQ), Frankrike. "De viser at de første meterne under overflaten av området som vi undersøkte, selv om det er en isbre på 50-60 K, er mye varmere enn vi hadde forventet: sannsynligvis opptil 20 K varmere noen steder. Dette kan ikke forklares bare som et resultat av solens opplysning, og i mindre grad Saturns oppvarming, så det må være en ekstra varmekilde. "
Mikrobølgedata som ble tatt under en nær flyby i 2011 viser at det er overskuddsvarme ved tre brudd i overflaten til Enceladus. Selv om de ligner de såkalte “tiger-stripe” -funksjonene på denne månen som aktivt lufter is og vannmolekyler ut i verdensrommet, ser det ikke ut til at disse tre bruddene er aktive, i hvert fall ikke i 2011.
Forskere sier at de tilsynelatende sovende bruddene som lå over månens varme, underjordiske hav, peker på den dynamiske karakteren av Enceladus 'geologi, noe som antyder at månen kan ha opplevd flere episoder med aktivitet, forskjellige steder på overflaten.
Flybyen fra 2011 ga de første - og dessverre den eneste - høyoppløselige observasjonene av Enceladus 'sørpol ved mikrobølgelengder.
Den så på en smal, bue-formet skisse i den sørlige polare regionen, omtrent 25 km (15 miles) bred, og ligger bare 30 km til 50 km (18-30 miles) nord for tiger-stripefrakturene.
Varmen som ble oppdaget ser ut til å ligge under et mye kaldere lag med frost.
På grunn av driftsmessige begrensninger for flybyen fra 2011, var det ikke mulig å få mikrobølgeobservasjoner av de aktive bruddene i seg selv. Men dette tillot forskerne å observere at de termisk anomale terrengene til Enceladus strekker seg langt utover tigerstripene.
Resultatene viser at det er sannsynlig at hele sørpolregionen er varm under, noe som betyr at Enceladus 'hav kan ligge bare 2 km under månens isete overflate i det området. Funnet stemmer overens med en studie fra 2016, ledet av et annet Cassini-teammedlem, Ondrej Cadek, som estimerte tykkelsen på jordskorpen på Enceladus 'sørpol til å være mindre enn resten av månen. Denne studien estimerte dybden av isskjellet til å være mindre enn 5 km på sørpolen, mens gjennomsnittlig dybde på andre områder av Enceladus er mellom 18–22 km (11-13 miles).
Hva genererer den indre varmen hos Enceladus? Hovedkilden til varme er fortsatt et mysterium, men forskere tror gravitasjonskrefter mellom Enceladus, Saturn og en annen måne, Dione pull og flex Enceladus 'indre. Tugging, kjent som tidevannskrefter, får månens indre til å gni, og skaper friksjon og varme. Det skaper også stresskompresjoner og deformasjoner på jordskorpen, noe som fører til dannelse av feil og brudd. Dette skaper igjen mer varme i underflatelagene. I dette scenariet er den tynnere isete skorpen i sørpolregionen utsatt for en større tidevannsdeformasjon som betyr at det skapes mer varme for å holde det underjordiske vannet varmt.
Siden geysirene ikke var kjent før Cassinis ankomst til Saturn, hadde ikke romfartøyet noen spesifikk nyttelast for å studere dem, men forskere brukte instrumentene til disposisjon for å gjøre de beste observasjonene de kunne, og flyr romfartøyet til innen 49 km ( 30 miles) av overflaten. For å studere tidevannsoppvarmingen fullstendig - eller for å finne ut om det er en annen varmekilde - vil forskere fortsette å studere dataene som allerede er tatt av forskjellige Cassini-instrumenter. Men siden oppdraget skal avsluttes i september 2017, kan det kreve et nytt oppdrag til denne spennende månen for å finne ut av dette mysteriet.
"Denne oppdagelsen åpner nye perspektiver for å undersøke fremveksten av beboelige forhold på de iskalde månene til gassgigantplanetene," sier Nicolas Altobelli, ESAs prosjektforsker for Cassini – Huygens. "Hvis Enceladus 'underjordiske hav virkelig er så nær overflaten som denne studien indikerer, kan et fremtidig oppdrag til denne månen som bærer et isinntrengende radarlydende instrument være i stand til å oppdage det."
"Å finne temperaturer i nærheten av disse tre inaktive bruddene som er uventet høyere enn dem utenfor dem, øker intrigene til Enceladus," sa Cassini prosjektforsker Linda Spilker ved Jet Propulsion Laboratory. “Hvordan er det varme underjordiske havet egentlig, og kunne livet ha utviklet seg der? Disse spørsmålene gjenstår å svare på ved fremtidige oppdrag til denne havverdenen. ”
Send gjerne oppdragsforslagene dine i kommentarfeltet nedenfor ...
Kilder: ESA
JPL
Paper: Termisk anomale trekk i undergrunnen av Enceladus 'sørpolare terreng "av A. Le Gall et al. (2017), publisert i Nature Astronomy
