Ocean mniej niż 5 kilometrów pod powierzchnią Enceladusa!
by Radek Kosarzycki 22/06/2016 · Saturn / Układ Słoneczny
Zdjęcie przedstawia grubość skorupy lodowej Enceladusa, która osiąga 35 km w silnie usianych kraterami obszarach równikowych (żółty) i mniej niż 5 km w aktywnym obszarze bieguna południowego (niebieski). Źródło: LPG-CNRS-U. Nantes/U. Karola, Praga
Dzięki erupcjom lodu i pary wodnej, jak również oceanowi skrytemu pod lodową skorupą, księżyc Saturna Enceladus jest jednym z najbardziej fascynujących obiektów Układu Słonecznego, szczególnie zważając na fakt, że aż do teraz interpretacje danych obserwacyjnych przesłanych na Ziemię przez sondę Cassini często były ze sobą sprzeczne. Międzynarodowy zespół składający się z naukowców z Laboratoire de Planetologie Geodynamique de Nantes (CNRS), Uniwersytetu Karola w Pradze i Królewskiego Obserwatorium Belgii w ostatnich dniach zaproponował nowy model, który zdaje się łączyć różne zestawy danych, a który wskazuje, że skorupa lodowa w okolicach południowego bieguna Enceladusa może mieć grubość zaledwie kilku kilometrów. To z kolei wskazuje na silne źródło ciepła we wnętrzu księżyca, dodatkowy czynnik wspierający możliwość występowania życia w jego oceanie. Wyniki badań zostały opublikowane online na stronie periodyku Geophysical Research Letters.
Wstępne interpretacje danych zebranych podczas bliskich przelotów sondy Cassini w pobliżu Enceladusa szacowały grubość skorupy lodowej na 30-40 kilometrów w pobliżu bieguna południowego do 60 kilometrów na równiku. Owe modele nie były jednak w stanie odpowiedzieć na pytanie czy ocean rozciąga się pod całą skorupą lodową. Niemniej jednak, zeszłoroczne (2015) odkrycie oscylacji w rotacji Enceladusa – czyli libracji, która związana jest z oddziaływaniami pływowymi wskazuje, że we wnętrzu Enceladusa znajduje się globalny ocean skryty pod dużo cieńszą warstwą lodu niż uważano, średnio wynoszącą około 20 kilometrów. Niemniej jednak taka grubość wydawała się nie zgadzać z innymi danymi dotyczącymi grawitacji i topografii.
W celu połączenia różnych ograniczeń naukowcy zaproponowali nowy model, w którym górne dwieście metrów grubości warstwy lodu działa niczym elastyczna skorupa. W ramach tego modelu Enceladus składa się kolejno ze skalistego jądra o promieniu 185 km, wewnętrznego oceanu o głębokości 45 km odizolowanego od powierzchni za pomocą lodowej skorupy o średniej grubości około 20 km za wyjątkiem bieguna południowego gdzie grubość lodu wynosi mniej niż 5 km. W ramach tego modelu ocean znajdujący się pod lodem obejmuje nawet 40% całkowitej objętości księżyca, a zawartość soli w oceanie szacowana jest na poziomie podobnym do oceanów ziemskich.
Wszystkie te dane wskazują nowy budżet energetyczny dla Enceladusa. Skoro cieńsza skorupa lodowa utrzymuje mniej ciepła, to oddziaływania pływowe ze strony Saturna działające na duże pęknięcia w lodzie w pobliżu bieguna południowego nie wystarczają do wytłumaczenia silnego przepływu ciepła rejestrowanego w tym rejonie. Model zatem wzmacnia teorię mówiącą o silnej produkcji ciepła głęboko we wnętrzu Enceladusa, które to ciepło może zasilać źródła hydrotermalne na dnie oceanu. Z uwagi na fakt, że złożone cząsteczki organiczne, których dokładny skład pozostaje nieznany, zostały wykryte w dżetach Enceladusa, określone przez model warunki wydają się wspierać teorię o możliwości powstania życia we wnętrzu Enceladusa. Stosunkowo niewielka grubość skorupy lodowej na biegunie południowym może w przyszłości pozwolić na zorganizowanie misji badawczej, której zadaniem byłoby zebranie danych, w szczególności danych radarowych, które dużo łatwiej uzyskać w przypadku cienkiej skorupy lodu, niż gdyby jej grubość wynosiła 40 km.
Wydaje się zatem, że Enceladus skrywa przed nami jeszcze wiele ekscytujących tajemnic.
Źródło: CNRS
