Cand Cassini misiune a ajuns în sistemul Saturn în 2004, a descoperit ceva destul de neașteptat în emisfera sudică a lui Enceladus. Din sute de fisuri localizate în regiunea polară, pâlcuri de apă și molecule organice au fost detectate periodic. Acesta a fost primul indiciu potrivit căruia luna lui Saturn ar putea avea un ocean interior cauzat de activitatea hidrotermică în apropierea graniței mânecii.
Conform unui nou studiu bazat pe Cassini date, pe care le-a obținut înainte de scufundarea în atmosfera lui Saturn în 15 septembrie, este posibil ca această activitate să se desfășoare de ceva timp. De fapt, echipa de studiu a concluzionat că, dacă miezul lunii este suficient de poros, ar fi putut genera suficientă căldură pentru a menține un ocean interior timp de miliarde de ani. Acest studiu este cel mai încurajator indiciu încă că interiorul Enceladus ar putea susține viața.
Studiul, intitulat „Puterea activității hidrotermale prelungite în cadrul Enceladus”, a apărut recent în jurnal Astronomia naturii. Studiul a fost condus de Gaël Choblet, cercetător la Laboratorul planetar și geodinamic de la Universitatea din Nantes, și a inclus membri ai Laboratorului de Propulsie Jet de la NASA, Universitatea Charles, și Institutului de Științe ale Pământului și Laboratorului de Geo și Cosmochemistry de la Universitatea din Heidelberg.
Înainte de Cassini mulți flybys ai misiunii Enceladus, oamenii de știință au crezut că suprafața acestei luni a fost compusă din gheață solidă. Abia după ce au observat activitatea de plumă, au ajuns să realizeze că avea jeturi de apă care se extindeau până la un ocean cu apă caldă din interiorul său. Din datele obținute de Cassini, oamenii de știință au fost chiar capabili să facă ghiciri educate despre locul unde se afla acest ocean intern.
Conform spuselor, Enceladus este o lună relativ mică, care măsoară aproximativ 500 km (311 mi) în diametru. Pe baza măsurătorilor gravitaționale efectuate de Cassini, oceanul său interior se crede că se află sub o suprafață exterioară înghețată, la adâncimi de 20 până la 25 km (12,4 - 15,5 mi). Cu toate acestea, această gheață de suprafață scade până la aproximativ 1 - 5 km (0,6 - 3,1 mi) peste regiunea polară sudică, unde jeturile de apă și particule de gheață curg prin fisuri.
Pe baza modului în care Enceladus orbitează Saturn cu o anumită vâlvă (de asemenea, libration), oamenii de știință au reușit să facă estimări ale adâncimii oceanului, pe care le plasează la 26 până la 31 km (16 la 19 km). Toate acestea înconjoară un miez despre care se crede că este compus din minerale de silicat și metal, dar care este, de asemenea, poros. În ciuda tuturor acestor descoperiri, sursa căldurii interioare a rămas ceva de întrebare deschisă.
Acest mecanism ar trebui să fie activ atunci când luna s-a format miliarde de ani în urmă și este încă activă astăzi (după cum reiese din activitatea curentă a penelor). După cum a explicat dr. Choblet într-o declarație de presă ESA:
„În cazul în care Enceladus obține puterea susținută de a rămâne activ a fost întotdeauna un pic de mister, dar acum am considerat mai detaliat modul în care structura și compoziția nucleului stâncos al Lunii ar putea juca un rol cheie în generarea energiei necesare.”
Ani de zile, oamenii de știință au speculat că forțele de maree cauzate de influența gravitațională a lui Saturn sunt responsabile pentru încălzirea internă a Enceladus. Modul în care Saturn împinge și trage luna în timp ce urmează un traseu eliptic în jurul planetei este, de asemenea, cred că este ceea ce face ca învelișul glaciar al lui Enceladus să se deformeze, provocând fisurile din regiunea polară sudică. Se consideră că aceleași mecanisme sunt cele care sunt responsabile pentru oceanul de apă caldă din Europa.
Cu toate acestea, energia produsă de fricțiunea mareei în gheață este prea slabă pentru a contrabalansa pierderile de căldură observate din ocean. În ritmul în care oceanul Enceladus pierde energie în spațiu, întreaga lună ar îngheța solid în 30 de milioane de ani. În mod similar, degradarea naturală a elementelor radioactive din miez (care a fost sugerat și pentru alte luni) este, de asemenea, de aproximativ 100 de ori prea slabă pentru a explica interiorul Enceladus și activitatea penelor.
Pentru a rezolva acest lucru, Dr. Choblet și echipa sa au efectuat simulări ale miezului Enceladus pentru a determina ce fel de condiții ar putea permite încălzirea mareelor pe miliarde de ani. După cum afirmă în studiul lor:
„În lipsa constrângerilor directe asupra proprietăților mecanice ale miezului Enceladus, considerăm o gamă largă de parametri pentru a caracteriza rata de frecare a mareei și eficiența transportului apei prin debit poros. Nucleul neconsolidat al Enceladus poate fi privit ca un material extrem de granular / fragmentat, în care deformarea mareei este probabil să fie asociată cu frecarea intergranulară în timpul rearanjărilor fragmentelor. "
Ceea ce au găsit a fost că, pentru a se putea face acest lucru Cassini observații care trebuie luate în considerare, miezul lui Enceladus ar trebui să fie format din rocă poroasă neconsolidată, ușor deformabilă și poroasă. Acest miez ar putea fi pătruns cu ușurință de apa lichidă, care s-ar scurge în miez și s-ar încălzi treptat prin frecare de maree între fragmentele de roci glisante. Odată ce această apă era suficient de încălzită, aceasta va crește în sus, din cauza diferențelor de temperatură cu împrejurimile sale.
Acest proces transferă în cele din urmă căldura în oceanul interior, în prune înguste, care se ridică la învelișul înghețat al lui Enceladus. Odată ajuns acolo, determină topirea gheții de suprafață și formând fisuri prin care jeturile ajung în spațiu, apăsând apă, particule de gheață și minerale hidratate care reumple inelul E al lui Saturn. Toate acestea sunt în concordanță cu observațiile făcute de Cassini, și este durabilă din punct de vedere geofizic.
Cu alte cuvinte, acest studiu este capabil să arate că acțiunea din nucleul Enceladus ar putea produce încălzirea necesară pentru a menține un ocean global și a produce activitate de plumă. Întrucât această acțiune este rezultatul structurii de bază și al interacțiunii mareei cu Saturn, este perfect logic că a avut loc de miliarde de ani. Așadar, dincolo de furnizarea primei explicații coerente pentru activitatea penală a lui Enceladus, acest studiu este și un indiciu puternic al locuinței.
După cum oamenii de știință au ajuns să înțeleagă, viața necesită mult timp pentru a merge mai departe. Pe Pământ, se estimează că primele microorganisme au apărut după 500 de milioane de ani, iar se consideră că orificiile hidrotermale au jucat un rol cheie în acest proces. Au avut nevoie de încă 2,5 miliarde de ani pentru ca prima viață multicelulară să evolueze, iar plantele și animalele terestre au existat doar în ultimii 500 de milioane de ani.
Știind că lunile precum Enceladus - care are chimia necesară pentru a susține viața - a avut și energia necesară pentru miliarde de ani este, prin urmare, foarte încurajator. Nu ne putem imagina decât ce vom găsi odată ce viitoarele misiuni vor începe să-și inspecteze mai mult prunele!
