Viens no lielākajiem pārsteigumiem no Cassini misijas uz Saturnu ir aktīvo geizeru atklāšana Mēness dienvidu pole Enceladus. Tā vietā šis mazais mēness ir viena no ģeotermāli aktīvākajām vietām Saules sistēmā.
Tagad jauns Cassini datu pētījums rāda, ka Enceladus dienvidu polārais reģions ir pat siltāks, nekā gaidīts tikai dažas pēdas zem tā apledojuma. Kaut arī iepriekšējie pētījumi ir apstiprinājuši šķidra ūdens okeāna klātbūtni Enceladus iekšpusē, kas apkurina geizerus, šis jaunais pētījums parāda, ka okeāns, iespējams, atrodas tuvāk virsmai, nekā tika domāts iepriekš. Turklāt - un tas ir visvairāk vilinošs - mēness iekšienē ir jābūt siltuma avotam, kas nav pilnībā saprotams.
"Šie novērojumi sniedz unikālu ieskatu par to, kas notiek zem virsmas," sacīja Alise Le Galla, kas ir daļa no Cassini RADAR instrumentu komandas, no Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS) un Université Versailles Saint-Quentin. (UVSQ), Francija. “Tie parāda, ka pirmie pāris metri zem mūsu izpētītās teritorijas virsmas, lai arī ledāja 50–60 K temperatūrā ir daudz siltāki, nekā mēs gaidījām: iespējams, dažās vietās līdz 20 K siltāks. To nevar izskaidrot tikai Saules apgaismojuma un mazākā mērā Saturna sildīšanas rezultātā, tāpēc ir jābūt papildu siltuma avotam. ”
Mikroviļņu dati, kas iegūti tiešā lidojuma laikā 2011. gadā, liecina, ka Enceladus virsmā ir trīs kaulu lūzumi. Lai arī tie ir līdzīgi tā dēvētajām “tīģera svītras” pazīmēm uz šī mēness, kas aktīvi izvada ledus un ūdens molekulas kosmosā, šie trīs lūzumi, šķiet, nav aktīvi, vismaz ne 2011. gadā.
Zinātnieki saka, ka šķietami neaktivizētie lūzumi, kas atrodas virs mēness siltā, pazemes jūras, norāda uz Enceladus ģeoloģijas dinamisko raksturu, kas liek domāt, ka mēness varētu būt pieredzējis vairākas aktivitātes epizodes dažādās vietās uz tā virsmas.
2011. gada lidmašīna sniedza pirmos un diemžēl vienīgos Enceladus dienvidu pola augstas izšķirtspējas novērojumus mikroviļņu viļņu garumā.
Tajā tika apskatīts šaurs, loka formas dienvidu polārā reģiona vāls, apmēram 25 km (15 jūdzes) plats, un tas atradās tikai 30 km līdz 50 km (18-30 jūdzes) uz ziemeļiem no tīģera svītras lūzumiem.
Atklātais karstums, šķiet, gulēja zem daudz aukstāka sala slāņa.
2011. gada lidojuma operatīvo ierobežojumu dēļ nebija iespējams iegūt pašu aktīvo lūzumu novērojumus mikroviļņu krāsnī. Bet tas ļāva zinātniekiem novērot, ka Enceladus termiski anomālie reljefi sniedzas tālu pāri tīģeru svītrām.
Viņu atklājumi liecina, ka viss dienvidu pola reģions zem tā ir silts, kas nozīmē, ka Enceladus okeāns šajā apgabalā varētu būt tikai 2 km zem Mēness apledojuma. Atrade piekrīt 2016. gada pētījumam, kuru vadīja cits Cassini komandas loceklis Ondrejs Kadeks, kurš novērtēja, ka garozas biezums uz Enceladus dienvidu pola ir mazāks nekā pārējā Mēness daļā. Šajā pētījumā aplēsts, ka ledus apvalka dziļums ir mazāks par 5 km (1,2 jūdzes) pie dienvidu pola, savukārt vidējais dziļums citos Enceladus apgabalos ir no 18 līdz 22 km (11-13 jūdzes).
Kas Enceladus rada iekšējo siltumu? Galvenais siltuma avots joprojām ir noslēpums, taču zinātnieki domā, ka gravitācijas spēki starp Enceladus, Saturnu un citu mēnesi, Dione velk un pielāgo Enceladus iekšpusi. Pazīstams kā plūdmaiņu spēks, vilkšana izraisa mēness iekšpuses berzēšanu, radot berzi un karstumu. Tas arī rada garozas sprieguma saspiešanu un deformācijas, izraisot defektu un lūzumu veidošanos. Tas, savukārt, rada vairāk siltuma virszemes slāņos. Šajā scenārijā plānāka apledojuma garoza dienvidu pola reģionā ir pakļauta lielākai plūdmaiņu deformācijai, kas nozīmē, ka tiek radīts vairāk siltuma, lai palīdzētu uzturēt pazemes ūdeni siltu.
Tā kā geizeri nebija zināmi līdz Cassini ierašanāsi Saturnā, kosmosa kuģim nebija īpašas kravas, lai tos izpētītu, taču zinātnieki izmantoja viņu rīcībā esošos instrumentus, lai veiktu labākos iespējamos novērojumus, lidojot ar kosmosa kuģi 49 km attālumā ( 30 jūdzes no virsmas. Lai pilnībā izpētītu plūdmaiņu sildīšanu vai lai noteiktu, vai ir vēl viens siltuma avots, zinātnieki turpinās pētīt datus, kas jau ņemti ar dažādiem Cassini instrumentiem. Bet, tā kā misija beigsies 2017. gada septembrī, lai pilnībā izdomātu šo noslēpumu, var būt nepieciešama vēl viena misija uz šo intriģējošo mēnesi.
"Šis atklājums paver jaunas perspektīvas, lai izpētītu apdzīvojamo apstākļu rašanos gāzes milzu planētu ledainajos mēnešos," saka Nikolā Altobelli, ESA Kassini-Huygens projekta zinātnieks. "Ja Enceladus pazemes jūra patiešām atrodas tik tuvu virsmai, kā norāda šis pētījums, tad nākotnes misija uz šo mēnesi, kam ir ledus iekļuvuša radara skaņas instruments, varētu to atklāt."
"Enceladus intrigas palielina arī temperatūru atrašana šo trīs neaktīvo lūzumu tuvumā, kas negaidīti ir augstākas nekā ārpus tām," sacīja Cassini projekta zinātniece Linda Spilker Jet Propulsion laboratorijā. “Kāds patiesībā ir siltais pazemes okeāns, un vai dzīve tur varētu būt izveidojusies? Uz šiem jautājumiem vēl jāatbild nākamajām misijām uz šo okeāna pasauli. ”
Iesūtiet savus misijas priekšlikumus komentāru sadaļā zemāk ...
Avoti: ESA
JPL
Raksts: Termiski anomālas iezīmes Enceladus dienvidu polārā reljefa virskārtā ”, autors A. Le Gall et al. (2017), publicēts žurnālā Nature Astronomy
