Lodujący enceladus Saturna od dawna uważany jest za potencjalny dom na całe życie w naszym Układzie Słonecznym. W 2005 r. Statek kosmiczny Cassini NASA po raz pierwszy odkrył, że wysokie pióropusze pary wodnej wybuchają na przykład z zamrożonej powierzchni Księżyca, a później teoretyzowano, że te gejzery pochodzą z ogromnego – potencjalnie zamieszkania – podziemnego oceanu. Naukowcy uważali, że płyn z oceanu może uciekać przez pęknięcia w lodowatej skorupie Księżyca.
Naukowcy z Dartmouth College postanowili dokładnie zrozumieć, jak powstają te gejzery, i ostatecznie sugerują, że obserwowane pióropusze mogą w ogóle nie pochodzić z ukrytego oceanu pod powierzchnią Księżyca. Zamiast tego zespół sugeruje, że woda w gejzerach może pochodzić od stopionego lodu powierzchniowego na saturnowy Księżyc, kwestionując ideę, że erupcje są bezpośrednio powiązane z głębokim oceanem podpowierzchniowym – i ostatecznie to Enceladus może wspierać życie (jak to znamy).
Zespół uważa, że istnieją dwa główne problemy z pomysłem, że pióropusze pochodzą z podziemnego oceanu. Po pierwsze, bardzo trudno byłoby przeciąć grubą skorupę lodową księżyca, a po drugie, nawet jeśli pęknięcie dotarło do oceanu, nie jest jasne, jak woda z głębi poniżej przemieściłaby się przez nią.
Kolejną możliwością opisaną w swoim artykule naukowców jest to, że ogrzewanie ścinające-ciepło wygenerowane przez lodowe tarcie o siebie-występuje wzdłuż „złamań tygrysów” w słonej lodowej skorupce Enceladusa.
„Postulujemy, że zbiornik niekoniecznie jest oceanem podpowierzchniowym, ale może być strefą papkowatą w skorupce lodowej”, napisali w swoim papierze. „Nadal wymagane jest połączenie z powierzchni do zbiornika, ale nie jest konieczne, aby złamanie rozciągało się przez całą skorupę lodową”.
Sól w lodowatej skorupce Księżyca obniża temperaturę topnienia lodu – podobnie jak sposób, w jaki sól jest używana na drogach zimą, aby zapobiec ich zamarznięciu. Ten efekt, w połączeniu z ciepłem z tarcia wzdłuż złamań, tworzy błotną mieszankę częściowo stopionego lodu i słonej wody. Według naukowców może to stanowić bliskie źródło cieczy dla pióropuszy, które wybuchały z bieguna południowego Enceladusa.
Podwójne grzbiety obserwowane wokół paska tygrysa mogą również dostarczyć dodatkowej linii dowodów na ogrzewanie ścinania. “[Previous studies] Opisz formowanie podwójnego grzbietu na lodowatym satelitach, opierając się na dowodach z ponownego zamrażania na powierzchni śniegu lodowego Grenlandii-napisali autorzy badań. „Gdy płynna woda zamarza w zbiorniku na prawie powierzchni, rozszerza się i prowadzi boki pęknięcia pionowo. Strefa papkowatej, którą proponujemy, może być źródłem wody prawie powierzchni, a podwójne grzbiety mogą być dowodem na wystąpienie gejzeru epizodycznego, a następnie ponowne ponowne uśpianie okresów ”.
Zespół twierdzi również, że stosunek gazów zidentyfikowanych w pióropuszach Cassinizwłaszcza wodór, można wystarczająco wytłumaczyć częściowym topnieniem klatratów – struktury krystaliczne utworzone w lodzie i skałach, które mogą uwięzić gazy. „Wodór molekularny można uwięzić w klatratach z stabilizacją z [methane] I [carbon dioxide] lub trwać jako porywane pęcherzyki gazowe w skorupce lodowej, jak znalezione w piaskach lodowych na Ziemi – stwierdzili autorzy.
Z powodu zmienności wodoru częściowe topienie może pozwolić niektórym z nich uciec podczas pułapkowania dwutlenku węgla i metanu, co prowadzi do wyższego stosunku wodoru obserwowanego w pióropuszach. Gdy lód przepływa, odtwarza się i ulega przesunięciom tektonicznym, słony lód i klatraty są uzupełniane do „strefy papkowatej”, podtrzymującej skład pióropuszu.
„Zeską strefą pozyskiwającą materiał pióropusza, sól, nanocząstki i klatyry gazowe musiałyby zostać uzupełnione z czasem, aby utrzymać poziomy obserwowane przez Cassini. Chociaż nie modelujemy tutaj procesów uzupełniania, jest to obszar przyszłej pracy” – podsumowali naukowcy.
Badanie było opublikowany 5 lutego w czasopiśmie Geophysical Research Letters.
