A Szaturnusz holdja, az Enceladus azóta is vonzó tudósokkal rendelkezik Voyager 2 A misztérium csak elmélyült a Cassini egy 2004-es szonda, amely négy párhuzamos, egyenes repedés felfedezését is magában foglalta a déli sarki régió körül. Ezeket a funkciókat „Tigriscsíkok” -nak nevezték, megjelenésük és a többi felületükből való kitűnő megjelenésük miatt.
Felismerésük óta a tudósok megpróbálták megválaszolni, mi ezek és mi teremtette őket. Szerencsére a Carnegie Tudományos Intézet vezetésével végzett új kutatások felfedték a hasadások fizikáját. Ez magában foglalja azt is, hogy hogyan kapcsolódnak a hold hullámtevékenységéhez, miért jelennek meg Enceladus déli pólusa körül, és miért más testek nem rendelkeznek hasonló tulajdonságokkal.
A tanulmány, amely a közelmúltban jelent meg a folyóiratban Természet csillagászat, Doug Hemingway vezette - egy Carnegie munkatárs az intézet földi mágnesesség osztályával. Csatlakoztak hozzá Maxwell Rudolph, a kaliforniai Davis Egyetem bolygótudósok és Michael Manga a Kaliforniai Berkeley Egyetemen.
Vizsgálataik érdekében a csoport Enceladus geofizikai modelljeit alkalmazta, hogy megvizsgálják azokat a fizikai erőket, amelyek lehetővé tették a Tigris Csíkok kialakulását és az időben a helyükön maradását. Különösen érdekes volt az oka annak, hogy ezek a csíkok csak a hold déli pólusán vannak jelen, és miért vannak ilyen egyenletes távolságra. Amint Hemingway kifejtette:
„Ezeket a csíkokat, amelyeket először a Cassini Saturn-misszió látta, ezek a csíkok olyanok, mint a Naprendszerünkben semmi más. Párhuzamosak és egyenletes távolságra vannak, kb. 130 kilométer hosszú és 35 kilométerre egymástól. Különösen érdekesnek teszi őket, hogy folyamatosan kitörnek a vízjéggel, még akkor is, amikor beszélünk. Nincs más jeges bolygó vagy hold, ami igazán hasonlít nekik. ”
Az első kérdésre adott válasz meglehetősen érdekesnek bizonyult. A modellek nyilvánvalóan felfedték, hogy a csíkokat képező repedések bármelyik póluson kialakulhattak, csak először a déli póluson képződtek. Másrészről létezésük oka az Enceladusnak a Szaturnussal való kölcsönhatása és annak pályájának excentricitása.
Az Enceladus lebontásához egy kicsit több, mint egy nap (pontosan 1,37) tart egy szaturnusz pályára. Mivel a 2: 1 közepes mozgású orbitális rezonancia a szomszédos Dionával rendelkezik, Enceladus „excentricitást tapasztal a pályáján (0,0047), a legközelebbi 236 918 km-re (periapsis) 239,156 km-re (148 605 mérföld) haladva. ) a legtávolabbi (apoapsis).
Ez az excentricitás az Enceladus nyújtását és hajlítását okozza, ami belső fűtést és geotermikus aktivitást eredményez. Ez a folyamat lehetővé teszi Enceladus számára, hogy fenntartson egy belső óceánt a központi köpeny határán. A gravitáció által kiváltott deformáció leginkább a pólusoknál érezhetők leginkább, ami a jéglemez vékonyabbá válásához és repedések kialakulásához vezet.
Ez a folyamat hűtési időszakokhoz is vezet, amely idő alatt az Enceladus felszín alatti óceánja megfagy. Ez a felolvadás és fagyás a jéglap lefelé megvastagodását és vékonyságát okozza, ami nyomásváltozásokat okoz, amelyek repedésekhez vezetnek. Mivel a jéglap vékonyabb a pólusoknál, ezért a leginkább hajlamos a repedésre, ami a Tigriscsíkokhoz vezet.
Ezek a tulajdonságok mind a városok nevét veszik fel, amelyek szerepelnek a népi mesék arab gyűjteményében Az Arab éjszakák: Alexandria Sulcus, Cairo Sulcus, Baghdad Sulcus és Damaszkusz Sulcus. A csapat úgy véli, hogy a Bagdad Sulcus-repedés alakult ki először, és nem fagytál le utána. Ez lehetővé tette, hogy a vízcseppek belülről kitörjenek, ami végül további három párhuzamos repedés kialakulását okozta.
Alapvetõen, miután a hold felszínérõl permetezték be a vízcsomókat, az ûrben újrafagyasztódna és a felszínen hóként kerülnek elhelyezésre. Mivel a hó a Bagdad hasadék széle mentén épült fel, a felhalmozott súly újabb nyomásforrást jelentett a jéglapon. Mint Max Rudolph elmagyarázta, ez nemcsak azt magyarázza, hogy ezek a hasadékok hogyan alakulnak ki, hanem hogy miért futnak egymással párhuzamosan.
"A modellünk magyarázza a repedések rendszeres távolságát" - mondta. "Ennek következtében a jégtakaró éppen annyira meghajlott, hogy körülbelül 35 kilométernyire párhuzamos repedést indítson el."
Ugyanez a mechanizmus magyarázza, hogy az Enceladus hasadékai miért maradnak nyitva, és mikor folyik ki a vízcseppek. A hold árapály-kölcsönhatása a Szaturnussal állandó nyújtási és hajlítási ciklushoz vezet. Ez megakadályozza a repedések bezáródását, és ehelyett biztosítja, hogy rendszeresen megnőjenek és kiszélesedjenek.
Ami azt illeti, hogy ez miért történik Enceladuson, és nem más holdokon - mint például a Ganymede, az Europa, a Titan és más „óceán világok” -, amelyek a méretükre csökkennek. A nagyobb holdok erősebb gravitációval rendelkeznek, ami megakadályozza, hogy az árapály kölcsönhatások által okozott törések egészen a belső térig kinyíljanak. Enceladus tehát az egyetlen ismert jeges hold, ahol tigriscsíkok fordulhatnak elő. Amint Hemingway jellemezte:
„Mivel ezeknek a repedéseknek köszönhetően képesek voltunk mintát venni és tanulmányozni az Enceladus felszín alatti óceánját, amelyet az asztrobiológusok szeretnek, fontosnak tartottuk megérteni az őket alkotó és fenntartó erőket. A hold jeges héja által tapasztalt fizikai hatások modellezésével egy olyan események és folyamatok potenciálisan egyedi sorozatára mutatunk, amelyek lehetővé teszik ezen jellegzetes sávok fennállását. "
Az azt követő évtizedekben remélhetőleg újabb küldetés érhető el a Saturn rendszerbe Enceladus részletesebb feltárása céljából. Már a Cassini megerősítette, hogy a hasadékaiból kitörő tollak szerves molekulákat tartalmaznak. A jövőbeli küldetések megpróbálják meghatározni, hogy létezik-e földön kívüli élet a hold jeges felületén is.
