Saturna mēness Enceladus kopš tā laika ir saistoši zinātniekiem Voyager 2 misija izgāja caur sistēmu 1981. gadā. Noslēpums ir tikai padziļinājies kopš Cassini zonde 2004. gadā, kas ietvēra četru paralēlu, lineāru plaisu atklāšanu ap dienvidu polāro reģionu. Šīs īpašības tika sauktas par “Tiger Stripes” to izskata un to, kā tās izceļas no pārējās virsmas, dēļ.
Kopš atklāšanas zinātnieki ir mēģinājuši atbildēt, kas tie ir un kas tos galvenokārt ir radījis. Par laimi, jaunie pētījumi, ko vadīja Kārnegi zinātnes institūts, ir atklājuši fiziku, kas regulē šīs plaisas. Tas ietver to, kā tie ir saistīti ar mēness straumes aktivitāti, kāpēc tie parādās ap Enceladus dienvidu polu un kāpēc citiem ķermeņiem nav līdzīgu pazīmju.
Pētījums, kas nesen parādījās žurnālā Dabas astronomija, vadīja Dougs Hemingvejs - Kārnegi stipendiāts institūta Zemes magnētisma departamentā. Viņam pievienojās planētu zinātnieki Maksvels Rūdolfs no Kalifornijas Deivisa universitātes un Maikls Manga no Kalifornijas Berklija universitātes.
Pētījuma nolūkā komanda izmantoja Enceladus ģeofiziskos modeļus, lai izpētītu fiziskos spēkus, kas ļāva Tīģera strīpām veidoties un laika gaitā palikt savā vietā. Īpašu interesi izraisīja iemesls, kāpēc šīs svītras atrodas tikai uz Mēness dienvidu pola un kāpēc tās ir tik vienmērīgi izvietotas. Kā skaidroja Hemingvejs:
“Pirmoreiz redzot Cassini misiju Saturnā, šīs svītras ir kā nekas cits, kas mūsu Saules sistēmā pazīstams. Tie ir paralēli un vienmērīgi izvietoti, apmēram 130 kilometru gari un 35 kilometru attālumā viens no otra. Viņus īpaši interesē tas, ka viņi nepārtraukti izplūst ar ūdens ledu, pat kā mēs runājam. Nevienai citai apledojušai planētai vai mēnesim nav nekā līdzīga. ”
Atbilde uz pirmo jautājumu izrādījās diezgan interesanta. Acīmredzot modeļi atklāja, ka plaisas, kas veido svītras, varēja būt izveidojušās pie jebkura pola, tās vispirms izveidojās uz dienvidu pola. Savukārt viņu eksistences iemesls ir saistīts ar Enceladus mijiedarbību ar Saturnu un tā orbītas ekscentriskumu.
Lai to sadalītu, Enceladus prasa nedaudz vairāk par dienu (precīzi norādot 1,37), lai pabeigtu vienu Saturna orbītu. Sakarā ar 2: 1 orbītas vidējās kustības rezonansi, tai ir līdzās esošajai Dionai, Enceladus savā orbītā izjūt zināmu ekscentriskumu (0,0047), nobraucot no 236 918 km (147 214 jūdzes) tuvākajā vietā (periapsis) līdz 239 156 km (148 605 jūdzes). ) vistālāk (apoapsis).
Šī ekscentriskums liek Enceladus izstiepties un izliekties, izraisot iekšēju sildīšanu un ģeotermisko aktivitāti. Šis process Enceladus ļauj uzturēt iekšējo okeānu pie tās kodola robežas. Tieši pie poliem ir jūtama vislielākā šīs gravitācijas izraisītās deformācijas ietekme, kā rezultātā ledus loksne šeit ir plānāka un veidojas plaisas.
Šis process noved pie arī dzesēšanas periodiem, kuru laikā daļa Enceladus virszemes okeāna iesaldēsies. Šī atkausēšana un sasalšana ledus lapu no apakšas sabiezēs un plānas, izraisot spiediena izmaiņas, kas noved pie plaisām. Tā kā ledus loksne ir plānāka pie stabiem, tā ir visvairāk pakļauta plaisāšanai, novedot pie Tīģera svītrām.
Šīs pazīmes tiek nosauktas no pilsētām, kuras ir minētas arābu tautas pasaku apkopojumā Arābu naktis: Aleksandrija Sulcus, Kairas Sulcus, Bagdādes Sulcus un Damaskas Sulcus. Komanda uzskata, ka pirmā veidojās Bagdādes Sulcus plaisa un pēc tam tā vairs nesasaldēja. Tas ļāva no iekšpuses izplūst ūdens plūdiem, kas galu galā izraisīja vēl trīs paralēlu plaisu veidošanos.
Pēc ūdens mēteļa izsmidzināšanas no mēness virsmas tie atkal sasalst kosmosā un tiek nogulsnēti kā sniegs uz virsmas. Sniegam sakrājoties gar Bagdādes plaisas malām, uzkrātais svars pievienoja vēl vienu spiediena avotu ledus loksnei. Kā skaidroja Makss Rūdolfs, tas izskaidro ne tikai to, kā veidojās šīs plaisas, bet arī to, kāpēc tās darbojas paralēli viena otrai.
"Mūsu modelis izskaidro regulāru plaisu atstatumu," viņš teica. "Tas izraisīja ledus loksnes elastību tieši tik tālu, lai aizsāktu paralēlu plaisu aptuveni 35 kilometru attālumā."
Šis pats mehānisms izskaidro, kāpēc Enceladus plaisas paliek atvērtas un turpina izplūst ar ūdens plūdiem. Mēness plūdmaiņu mijiedarbība ar Saturnu noved pie pastāvīga izstiepšanās un izliekšanās cikla. Tas novērš plaisu aizvēršanos un tā vietā nodrošina, ka tie regulāri izplešas un sašaurinās.
Par to, kāpēc tas notiek Enceladusā, nevis citos mēnešos - piemēram, Ganimēdā, Eiropā, Titānā un citās “okeāna pasaulēs” -, kas samazinās. Lielākiem pavadoņiem ir lielāks gravitācijas spēks, kas novērš plūdmaiņu, ko izraisa plūdmaiņu mijiedarbība, iespēju pilnībā atvērties iekšpusei. Līdz ar to Enceladus ir vienīgais zināmais ledainais mēness, kurā var parādīties tīģera svītras. Kā to raksturoja Hemingvejs:
“Tā kā tieši pateicoties šīm plaisām mēs esam spējuši paraugu ņemt un izpētīt Enceladus pazemes okeānu, kuru mīl astrobiologi, mēs uzskatījām, ka ir svarīgi saprast spēkus, kas tos veido un uztur. Mēs modelējam fizikālos efektus, ko piedzīvo mēness ledainais apvalks. Tas norāda uz potenciāli unikālu notikumu un procesu secību, kas varētu ļaut šīm atšķirīgajām svītrām pastāvēt. ”
Turpmākajās desmitgadēs tiek cerēts, ka uz Saturna sistēmu var nosūtīt vēl vienu misiju, lai sīkāk izpētītu Enceladus. Jau iegūtie dati Cassini ir apstiprinājis, ka plūmes, kas izdalās no tās plaisām, satur organiskas molekulas. Turpmākās misijas mēģinās noteikt, vai ārpus Mēness apledojušās virsmas pastāv arī ārpuszemes dzīvība.
