Kui Cassini Missioon jõudis Saturni süsteemi 2004. aastal, see avastas Enceladusu lõunapoolkeral midagi üsna ootamatut. Sadadest lõhedest, mis paiknesid polaarpiirkonnas, täheldati perioodiliselt vee ja orgaaniliste molekulide plekke. See oli esimene viide sellele, et Saturni kuusel võib olla sisemine ookean, mille põhjustab hüdrotermiline aktiivsus südamikuvaiba piiri lähedal.
Uue uuringu põhjal, mis põhineb Cassini andmeid, mis saadi enne Saturni atmosfääri sukeldumist 15. septembril, võis see tegevus olla kestnud juba mõnda aega. Tegelikult järeldas uurimisrühm, et kui Kuu tuum on piisavalt poorne, oleks see võinud tekitada piisavalt soojust, et säilitada sise ookean miljardeid aastaid. See uuring on kõige julgustavam viide sellele, et Enceladuse interjöör võiks elu toetada.
Uuring pealkirjaga „Pikaajalise hüdrotermilise aktiivsuse tugevdamine Enceladusis“ ilmus hiljuti ajakirjas Looduse astronoomia. Uuringut juhtis Nantesi ülikooli planetaar- ja geodünaamika laboratooriumi teadur Gaël Choblet ning uuringusse kuulusid NASA reaktiivmootorite laboratooriumi, Karli ülikooli ning maateaduste instituudi ning ülikooli geo- ja kosmokeemialabori liikmed. Heidelbergist.
Enne Cassini Misjonil oli Enceladusel palju kärbseid, uskusid teadlased, et Kuu pind koosneb tahkest jääst. Alles pärast tormakat tegevust märganud hakkasid nad mõistma, et sellel on veejoad, mis ulatuvad sisemuses sooja vee ookeanini. - saadud andmete põhjal Cassini, teadlased suutsid isegi haritud arvata, kus see sise ookean paiknes.
Enceladus on suhteliselt väike kuu, läbimõõt umbes 500 km (311 mi). Põhineb gravitatsiooni mõõtmistel Cassini, tema sise ookean asub arvatavasti jäise välispinna all 20–25 km (12,4–15,5 miili) sügavusel. See pinnajää hõreneb lõunapooluse piirkonnas umbes 1–5 km-ni (0,6–3,1 miili), kus vee ja jäiste osakeste joad tungivad läbi lõhede.
Tuginedes viisile, kuidas Enceladus tiirleb Saturnist teatava võnkega (teise nimega libration), on teadlased suutnud hinnata ookeani sügavust, mille nad asuvad 26–31 km (16–19 miili) kaugusel. Kõik see ümbritseb südamikku, mis koosneb arvatavalt silikaatmineraalidest ja metallist, kuid on ka poorne. Kõigist neist leidudest hoolimata on salongisoojuse allikas jäänud lahtiseks küsimuseks.
See mehhanism peaks olema aktiivne, kui kuu moodustas miljardeid aastaid tagasi ja on endiselt aktiivne ka täna (nagu näitab praegune sulestiku aktiivsus). Nagu dr Choblet selgitas ESA pressiteates:
"See, kus Enceladus saab püsiva jõu aktiivseks jääda, on alati olnud mõistatus, kuid oleme nüüd kaalunud üksikasjalikumalt, kuidas Kuu kivise tuuma struktuur ja koostis võiksid vajaliku energia genereerimisel võtmerolli mängida."
Teadlased on aastaid spekuleerinud, et Saturni gravitatsioonilisest mõjust põhjustatud loodejõud põhjustavad Enceladuse sisemist kuumutamist. Arvatakse, et ka see, kuidas Saturn surub ja tõmbab Kuu, kui ta järgib elliptilist rada planeedi ümber, põhjustab Enceladuse jäise kesta deformeerumist, põhjustades lõhesid lõunapooluse piirkonnas. Arvatakse, et need samad mehhanismid vastutavad Euroopa sisemuse soojavee ookeani eest.
Jääga loodete hõõrdumisel tekkiv energia on aga liiga nõrk, et tasakaalustada ookeanist tulevat soojakadu. Kiirusel, kui Enceladuse ookean kaotab kosmosesse energiat, külmuks kogu kuu tahke 30 miljoni aasta jooksul. Sarnaselt on tuuma radioaktiivsete elementide looduslik lagunemine (mida on soovitatud ka teistele kuudele) umbes 100 korda liiga nõrk, et seletada Enceladuse sisemust ja plume aktiivsust.
Selle lahendamiseks viisid dr Choblet ja tema meeskond läbi Enceladusu tuuma simulatsioonid, et teha kindlaks, millised tingimused võimaldavad loodete soojenemist miljardite aastate jooksul. Nagu nad oma uuringus väidavad:
„Kuna Enceladuse südamiku mehaanilistele omadustele otseseid piiranguid ei ole, arvestame loodete hõõrde kiiruse ja poorse voolu abil vee transpordi efektiivsuse kirjeldamiseks mitmesuguseid parameetreid. Enceladuse konsolideerimata südamikku võib vaadelda kui väga granulaarset / killustatud materjali, milles loodete deformeerumine on fragmentide ümberkorraldamise ajal tõenäoliselt seotud graanulitevahelise hõõrdumisega. ”
Nad leidsid, et selleks Cassini kui tähelepanekud kinnitavad, oleks Enceladuse tuum vaja teha konsolideerimata, kergesti deformeeruvast, poorsetest kivimitest. Seda südamikku saab hõlpsasti läbi vedela veega, mis imbub südamikku ja soojeneb järk-järgult libisevate kivimikildude vahelise loodete hõõrdumise kaudu. Kui seda vett on piisavalt kuumutatud, tõuseb see keskkonnaga ümbritsevate temperatuuride erinevuste tõttu ülespoole.
Lõppkokkuvõttes kannab see protsess soojust sise ookeani kitsastesse torudesse, mis tõusevad Enceladuse jäise kestani. Sinna jõudes sulatab see pinnajää ja moodustub pragusid, mille kaudu joad kosmosesse jõuavad, vett, jääosakesi ja hüdraatunud mineraale, mis täiendavad Saturni E-rõngast. Kõik see on kooskõlas Cassini, ja on geofüüsikalisest seisukohast jätkusuutlik.
Teisisõnu, see uuring on võimeline näitama, et Enceladuse tuumas toimimine võib tekitada vajaliku soojenduse globaalse ookeani säilitamiseks ja sulestiku aktiivsuse tekitamiseks. Kuna see tegevus on tuuma struktuuri ja loodete koosmõju Saturniga tulemus, on täiesti loogiline, et see on toimunud miljardeid aastaid. Lisaks sellele, et see pakub Enceladusu sulestiku aktiivsusele esimest ühtset seletust, on see uuring ka tugev näitaja elamiskõlblikkuse kohta.
Nagu teadlased on aru saanud, võtab elu liikumiseks palju aega. Maal tekkisid hinnanguliselt esimesed mikroorganismid 500 miljoni aasta pärast ja arvatakse, et hüdrotermilised õhuavad mängisid selles protsessis võtmerolli. Esimese mitmerakulise elu väljakujunemiseks kulus veel 2,5 miljardit aastat ning maismaal asuvad taimed ja loomad on olnud alles viimase 500 miljoni aasta jooksul.
Seetõttu on väga julgustav teadmine, et kuudel nagu Enceladus - millel on eluks vajalikku keemiat - on olnud ka miljardeid aastaid vajalikku energiat. Võib vaid ette kujutada, mida me leiame, kui tulevased missioonid hakkavad põhjalikumalt selle plaane kontrollima!
