Una dintre cele mai mari surprize din misiunea Cassini în Saturn a fost descoperirea gheizerelor active la polul sud al lunii Enceladus. În schimb, această mică lună este unul dintre cele mai active locuri geotermale din Sistemul Solar.
Acum, un nou studiu din datele lui Cassini arată că regiunea polară sudică a Enceladului este chiar mai caldă decât se aștepta la doar câțiva metri sub suprafața glaciară. În timp ce studiile anterioare au confirmat un ocean de apă lichidă în interiorul Enceladus care alimentează gheizerele, acest nou studiu arată că oceanul este probabil mai aproape de suprafață decât se credea anterior. În plus - și cel mai ispititor - trebuie să existe o sursă de căldură în interiorul Lunii care nu este înțeleasă complet.
„Aceste observații oferă o perspectivă unică asupra a ceea ce se întâmplă sub suprafață”, a spus Alice Le Gall, care face parte din echipa de instrumente Cassini RADAR, de la Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS) și Université Versailles Saint-Quentin (UVSQ), Franța. „Ele arată că primii câțiva metri sub suprafața zonei pe care am investigat-o, deși la un nivel glaciar de 50-60 K, sunt mult mai calzi decât ne așteptam: probabil cu 20 K mai cald în unele locuri. Acest lucru nu poate fi explicat doar ca urmare a iluminării Soarelui și, într-o măsură mai mică, a încălzirii lui Saturn, astfel încât trebuie să existe o sursă suplimentară de căldură. ”
Datele cuptor cu microunde prelevate în cursul unui flyby în 2011 arată că există un exces de căldură la trei fracturi pe suprafața Enceladus. Deși este similară cu așa-numitele „tigre-stripe” de pe această lună care ventila activ moleculele de gheață și apă în spațiu, aceste trei fracturi nu par să fie active, cel puțin nu în 2011.
Oamenii de știință spun că fracturile aparent latente aflate deasupra mării calde și subterane a Lunii indică caracterul dinamic al geologiei lui Enceladus, ceea ce sugerează că luna ar fi putut experimenta mai multe episoade de activitate, în diferite locuri de pe suprafața sa.
Fluturașul din 2011 a oferit primele - și, din păcate, singurele - observații de înaltă rezoluție ale polului sud al lui Enceladus la lungimi de undă cu microunde.
S-a privit o pantă îngustă, în formă de arc, a regiunii polare sudice, cu aproximativ 25 km (15 mile) lățime și situată la doar 30 km până la 50 km (18-30 mile) la nord de fracturile de bandă de tigru.
Căldura detectată pare a fi situată sub un strat de ger mult mai rece.
Din cauza constrângerilor operaționale ale volantului din 2011, nu a fost posibilă obținerea în sine a observațiilor la microunde ale fracturilor active. Dar acest lucru le-a permis oamenilor de știință să observe că terenurile anomale din punct de vedere termic ale lui Enceladus se extind cu mult peste dungi de tigru.
Concluziile lor arată că este posibil ca întreaga regiune a polului sud să fie caldă dedesubt, ceea ce înseamnă că oceanul Enceladus ar putea fi la doar 2 km sub suprafața glaciară a Lunii în acea zonă. Constatarea este de acord cu un studiu din 2016, condus de un alt membru al echipei Cassini, Ondrej Cadek, care a estimat ca grosimea crustei de pe polul sud al lui Enceladus să fie mai mică decât restul lunii. Studiul a estimat că adâncimea învelișului de gheață va fi mai mică de 5 km (1,2 mile) la polul sud, în timp ce adâncimea medie pe alte zone din Enceladus este cuprinsă între 18–22 km (11-13 mile).
Ce generează căldura internă la Enceladus? Principala sursă de căldură rămâne un mister, dar oamenii de știință cred că forțele gravitaționale dintre Enceladus, Saturn și o altă lună, Dione trag și flexează interiorul lui Enceladus. Cunoscută ca forțe de maree, remorcherul face ca interiorul Lunii să se frece, creând frecare și căldură. De asemenea, creează compresiuni și deformări de stres pe crustă, ceea ce duce la formarea defecțiunilor și fracturilor. La rândul său, aceasta creează mai multă căldură în straturile de sub-suprafață. În acest scenariu, crusta înghețată mai subțire din regiunea polului sud este supusă unei deformări maree mai mari, ceea ce înseamnă că se creează mai multă căldură pentru a ajuta la menținerea apei subterane calde.
Deoarece gheizerii nu au fost cunoscuți până la sosirea lui Cassini la Saturn, nava spațială nu a avut o sarcină utilă pentru a le studia, dar oamenii de știință au folosit instrumentele la dispoziția lor pentru a face cele mai bune observații pe care le-au putut, zburând nava spațială până la 49 km ( 30 mile) a suprafeței. Pentru a studia complet încălzirea în mare, sau pentru a determina dacă există o altă sursă de căldură, oamenii de știință vor continua să studieze datele deja luate de diferite instrumente Cassini. Însă, deoarece misiunea se va încheia în septembrie 2017, poate fi nevoie de o altă misiune pentru această lună intrigantă pentru a-și da seama pe deplin de acest mister.
„Această descoperire deschide noi perspective pentru a investiga apariția condițiilor locuibile pe lunile înghețate ale planetelor gigantului gazelor”, spune Nicolas Altobelli, Proiect de știință ESA pentru Cassini-Huygens. „Dacă marea subterană a lui Enceladus este într-adevăr la fel de aproape de suprafață așa cum indică acest studiu, atunci o misiune viitoare către această lună care va purta un instrument de sunet radar care pătrunde pe gheață ar putea fi capabilă să-l detecteze."
„Găsirea temperaturilor în apropierea acestor trei fracturi inactive care sunt neașteptat mai mari decât cele din afara lor, adaugă intrigii lui Enceladus”, a spus Linda Spilker, savantul proiectului Cassini, de la Laboratorul de Propulsie Jet. „Cum este într-adevăr oceanul subteran cald și ar fi putut evolua viața acolo? La aceste întrebări trebuie să răspundem viitoarele misiuni în această lume oceanică. ”
Simțiți-vă liber să trimiteți propunerile de misiune în secțiunea de comentarii de mai jos ...
Surse: ESA
JPL
Hârtie: caracteristici anormale din punct de vedere termic în suburbia terenului polar sudic al lui Enceladus de A. Le Gall și colab. (2017), publicat în Nature Astronomy
