En af de største overraskelser fra Cassini-missionen til Saturn har været opdagelsen af aktive gejsere på månens sydpol Enceladus. I stedet er denne lille måne et af de mest geotermisk aktive steder i solsystemet.
Nu viser en ny undersøgelse fra Cassini-data, at den sydpolære region Enceladus er endnu varmere end forventet kun få meter under dens iskolde overflade. Mens tidligere undersøgelser har bekræftet et hav med flydende vand inde i Enceladus, der brændstof for gejsere, viser denne nye undersøgelse, at havet sandsynligvis er tættere på overfladen end tidligere antaget. Derudover - og mest lokkende - skal der være en varmekilde inde i månen, der ikke er helt forstået.
”Disse observationer giver en unik indsigt i, hvad der foregår under overfladen,” sagde Alice Le Gall, som er en del af Cassini RADAR instrumentteam, fra Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS) og Université Versailles Saint-Quentin (UVSQ), Frankrig. ”De viser, at de første par meter under overfladen af det område, som vi undersøgte, skønt ved en is 50-60 K, er meget varmere, end vi havde forventet: sandsynligvis op til 20 K varmere nogle steder. Dette kan ikke kun forklares som et resultat af solens oplysning og i mindre grad Saturns opvarmning, så der skal være en ekstra varmekilde. ”
Mikrobølgedata taget under et tæt flyby i 2011 viser, at der er overskydende varme ved tre brud på overfladen af Enceladus. Selvom de svarer til de såkaldte “tiger-stripe” -funktioner på denne måne, der aktivt lufter is og vandmolekyler ud i rummet, synes disse tre brud ikke at være aktive, i det mindste ikke i 2011.
Forskere siger, at de tilsyneladende sovende brud liggende over månens varme, underjordiske hav peger på den dynamiske karakter af Enceladus 'geologi, hvilket antyder, at månen måske har oplevet flere episoder med aktivitet, forskellige steder på dens overflade.
Flybyen fra 2011 leverede de første - og desværre den eneste - højopløsningsobservationer af Enceladus 'sydpol ved mikrobølgelængder.
Den så på en smal, bue-formet strækning i den sydlige polare region, ca. 25 km (15 miles) bred, og placeret kun 30 km til 50 km (18-30 miles) nord for tigerstribefrakturerne.
Den opdagede varme ser ud til at ligge under et meget koldere frostlag.
På grund af operationelle begrænsninger for flybyen i 2011 var det ikke muligt at opnå mikrobølgeobservationer af de aktive brud i sig selv. Men dette gjorde det muligt for forskerne at observere, at de termisk anomale terræn fra Enceladus strækker sig langt ud over tigerstrimlerne.
Deres fund viser, at det er sandsynligt, at hele sydpolregionen er varm under, hvilket betyder, at Enceladus 'hav kunne ligge kun 2 km under månens iskolde overflade i det område. Fundet stemmer overens med en undersøgelse fra 2016, ledet af et andet Cassini-teammedlem, Ondrej Cadek, som vurderede tykkelsen af skorpen på Enceladus 'sydpol til at være mindre end resten af månen. Denne undersøgelse estimerede dybden af isskallen til at være mindre end 5 km (1,2 miles) ved sydpolen, mens den gennemsnitlige dybde på andre områder af Enceladus er mellem 18-22 km (11-13 miles).
Hvad genererer den interne varme hos Enceladus? Den vigtigste varmekilde forbliver et mysterium, men forskere mener, at tyngdekraften mellem Enceladus, Saturn og en anden måne, Dione pull og flex Enceladus 'indre. Kendt som tidevandskræfter får slæbningen til at månens indre gnider, hvilket skaber friktion og varme. Det skaber også stresskomprimeringer og deformationer på skorpen, hvilket fører til dannelse af fejl og brud. Dette skaber igen mere varme i underoverfladen. I dette scenarie er den tyndere iskorps i sydpolregionen udsat for en større tidevandsdeformation, der betyder, at der skabes mere varme for at hjælpe med at holde det underjordiske vand varmt.
Da gejserne ikke var kendt før Cassinis ankomst til Saturn, havde rumfartøjet ikke en bestemt nyttelast til at studere dem, men forskere brugte instrumenterne til deres rådighed for at gøre de bedste observationer, de kunne, og flyvede rumfartøjet til inden for 49 km ( 30 miles) af overfladen. For fuldt ud at studere tidevandsopvarmningen - eller for at bestemme, om der er en anden varmekilde - vil forskere fortsætte med at studere de data, der allerede er taget af forskellige Cassini-instrumenter. Men da missionen slutter i september 2017, kan den muligvis kræve en anden mission til denne spændende måne for fuldt ud at finde ud af dette mysterium.
”Denne opdagelse åbner nye perspektiver for at undersøge fremkomsten af beboelige forhold på de iskolde måner på gasgigantplaneterne,” siger Nicolas Altobelli, ESAs projektforsker for Cassini – Huygens. "Hvis Enceladus 'underjordiske hav virkelig er så tæt på overfladen, som denne undersøgelse indikerer, kan en fremtidig mission til denne måne, der bærer et isindtrængende radarlydende instrument, muligvis registrere det."
”At finde temperaturer i nærheden af disse tre inaktive brud, som er uventet højere end dem uden for dem, bidrager til Enceladus-intrigerne,” sagde Cassini-projektforsker Linda Spilker ved Jet Propulsion Laboratory. ”Hvordan er det varme underjordiske hav virkelig, og kunne livet have udviklet sig der? Disse spørgsmål skal stadig besvares af fremtidige missioner til denne oceanverden. ”
Du er velkommen til at indsende dine missionforslag i kommentarfeltet nedenfor ...
Kilder: ESA
JPL
Papir: Termisk anomale træk i undergrunden af Enceladus's sydpolære terræn ”af A. Le Gall et al. (2017), offentliggjort i Nature Astronomy
