A Cassini Saturn-missziójának egyik legnagyobb meglepetése az aktív gejzírek felfedezése volt az Enceladus hold déli pólusán. Ehelyett ez a kis hold az egyik geotermikusan aktív hely a Naprendszerben.
Most, a Cassini adataiból származó új tanulmány azt mutatja, hogy Enceladus déli sarkvidéke még melegebb a vártnál, csupán néhány méterre jeges felülete alatt. Míg a korábbi tanulmányok megerősítették az Enceladus belsejében lévő folyékony víz óceánját, amely tüzelőanyagként szolgálja a gejzíreket, ez az új tanulmány azt mutatja, hogy az óceán valószínűleg közelebb van a felszínhez, mint azt korábban gondoltam. Ezenkívül - és a legizgalmasabb - a holdon belül olyan hőforrásnak kell lennie, amelyet nem teljesen értenek.
"Ezek a megfigyelések egyedülálló betekintést nyújtanak a felszín alatt zajló eseményekbe" - mondta Alice Le Gall, aki a Cassini RADAR műszercsoport tagja, a Laboratoire Atmosphères, a Milieux, az Observations Spatiales (LATMOS) és a Versailles Saint-Quentin (UVSQ), Franciaország. „Megmutatják, hogy a vizsgált terület felszíne alatt az első néhány méter, bár a jeges 50–60 K-os hőmérsékleten sokkal melegebb, mint amire számíthattunk: valószínűleg egyes helyeken akár 20 K-ra melegebb is. Ezt nem lehet megmagyarázni csak a Nap megvilágítása és kisebb mértékben a Szaturnusz melegítése miatt, ezért további hőforrásnak kell lennie. "
A 2011-es szoros repülési idő alatt vett mikrohullámú adatok azt mutatják, hogy az Enceladus felszínén három törésnél van túlzott hő. Noha a Holdon az úgynevezett „tigris-csík” funkciókhoz hasonlóak, amelyek aktívan szellőzik a jég és a víz molekuláit az űrbe, ezek a három törés nem tűnik aktívnak, legalábbis 2011-ben nem.
A tudósok szerint a hold meleg, föld alatti tenger feletti látszólag alvó törések az Enceladus geológiájának dinamikus jellegére mutatnak, arra utalva, hogy a hold több aktivitási epizódot tapasztalhatott meg a felületének különböző helyein.
A 2011. évi flyby nyújtotta az első - és sajnos az egyetlen - nagy felbontású megfigyeléseket Enceladus déli pólusán mikrohullámú hullámhosszon.
A déli sarki régió keskeny, ív alakú mintájára nézett, kb. 25 km (15 mérföld) széles, és csupán a tigriscsík töréseitől 30 km-től 50 km-re (18-30 mérföld) északra található.
A felismert hő úgy tűnik, hogy sokkal hidegebb fagyréteg alatt fekszik.
A 2011. évi flyby működési korlátozásai miatt nem lehetett mikrohullámú megfigyeléseket szerezni az aktív törésekről. De ez lehetővé tette a tudósoknak, hogy megfigyeljék, hogy az Enceladus termikusan anomális terepei jóval a tigriscsíkokon túlnyúlnak.
Megállapításaik valószínűsítik, hogy az egész déli pole-régió meleg alatta, vagyis Enceladus óceánja csak 2 km-re lehet a hold jeges felülete alatt. A megállapítás egyetért egy 2016-os tanulmánnyal, amelyet egy másik Cassini-csapat tagja, Ondrej Cadek vezetett, és amely szerint az Enceladus déli pólusán található kéreg vastagsága kisebb, mint a hold többi része. A tanulmány szerint a jéghéj mélysége kevesebb, mint 5 km (1,2 mérföld) a déli pólusnál, míg az Enceladus más területein az átlagos mélység 18–22 km (11–13 mérföld) között van.
Mi generálja az Enceladus belső hőjét? A fő hőforrás továbbra is rejtély, de a tudósok szerint az Enceladus, a Szaturnusz és egy másik hold, a Dione húzza és rugalmasítsa az Enceladus belső részét. Az árapály erõinek nevezett vontatás a hold belsejét dörzsöli, súrlódást és meleget okozva. Ezenkívül feszültség-kompressziót és deformációkat hoz létre a kéregben, hibák és törések kialakulásához. Ez viszont több hőt termel az alsó rétegekben. Ebben a forgatókönyvben a déli pólus régióban a vékonyabb jeges kéreg nagyobb árapály-deformációnak van kitéve, ami azt jelenti, hogy több hő képződik, hogy segítse a felszín alatti víz melegen tartását.
Mivel a gejzírek addig nem voltak ismertek, amíg Cassini nem érkezett a Szaturnuszba, az űrhajónak nem volt konkrét hasznos teher a tanulmányozáshoz, de a tudósok a rendelkezésükre álló eszközöket a lehető legjobb megfigyeléshez használták fel, az űrhajót 49 km-en belülre repülve ( 30 mérföld) a felülettől. Az árapály-melegítés teljes körű tanulmányozása érdekében - vagy annak meghatározása érdekében, van-e más hőforrás - a tudósok folytatni fogják a különféle Cassini-műszerek által már gyűjtött adatok tanulmányozását. Mivel azonban a misszió 2017. szeptemberében ér véget, szükség lehet egy újabb küldetésre ehhez az érdekes holdhoz, hogy teljes mértékben kitaláljuk ezt a rejtélyt.
"Ez a felfedezés új perspektívákat nyit meg a gáz óriásbolygók jeges holdjaiin élőhelyek körülményeinek kialakulásának vizsgálatára" - mondta Nicolas Altobelli, az ESA Cassini – Huygens projekt-tudósa. "Ha az Enceladus földalatti tengere valóban olyan közel van a felszínhez, ahogyan azt a tanulmány jelzi, akkor egy jövőbeli misszió erre a holdra, amely jégbehatoló radart sugárzó műszert hordoz, képes lehet rá."
"Az Enceladus érdeklődését fokozza, ha a három inaktív törés közelében váratlanul magasabb hőmérsékleteket talál," - mondta Linda Spilker, a Cassini projekt tudós a Jet Propulsion laboratóriumban. „Milyen a meleg földalatti óceán valójában, és kialakulhatott volna az élet ott? Ezekre a kérdésekre továbbra is meg kell válaszolni a tengeri világ jövőbeli missziói útján. ”
Nyugodtan küldje el küldetési javaslatait az alábbi megjegyzés szakaszban ...
Források: ESA
JPL
Cikk: Termikusan rendellenes tulajdonságok az Enceladus déli sarkvidéki felszínének felszínén ”, A. Le Gall et al. (2017), a Nature Astronomy című kiadványban
