Cassini missiooni Saturnis üks suurimaid üllatusi on aktiivsete geisrite avastamine Kuu lõunapoolusel Enceladus. Selle asemel on see väike kuu Päikesesüsteemi üks geotermiliselt aktiivsemaid kohti.
Nüüd näitab uus Cassini andmete põhjal tehtud uuring, et Enceladusu lõunapooluse piirkond on veelgi soojem, kui arvatakse, vaid mõni meeter allpool seda jäist pinda. Kui varasemad uuringud on kinnitanud, et Enceladus on vedelvee ookean, mis kütab geisreid, näitab see uus uuring, et ookean asub tõenäoliselt pinnale lähemal kui seni arvati. Lisaks - ja mis on kõige köitev - peab Kuu sees olema soojusallikas, millest pole täielikult aru saadud.
"Need vaatlused annavad ainulaadse ülevaate pinnal toimuvast," ütles Alice Le Gall, kes kuulub Cassini RADARi instrumendimeeskonda, Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS) ja Université Versailles Saint-Quentin. (UVSQ), Prantsusmaa. “Need näitavad, et esimesed paar meetrit meie uuritud ala pinnast allpool, ehkki liustiku 50–60 K juures, on palju soojem, kui me ootasime: tõenäoliselt mõnes kohas kuni 20 K soojem. Seda ei saa seletada ainult Päikese valgustuse ja vähemal määral Saturni soojendusega, seega peab olema ka täiendav soojusallikas. "
2011. aastal tiheda lendamise ajal võetud mikrolaineandmed näitavad, et Enceladuse pinnal on kolmel murrul liigne kuumus. Ehkki sarnased sellel tiigilisel tiigerriibuliste tunnustega, mis õhutavad aktiivselt kosmosesse jää- ja veemolekule, ei paista need kolm murdu olevat aktiivsed, vähemalt mitte 2011. aastal.
Teadlaste sõnul osutavad Kuu sooja maa-aluse mere kohal asuvad näiliselt uinuvad luumurrud Enceladuse geoloogia dünaamilisele olemusele, mis viitab sellele, et Kuu võis oma pinnal erinevates kohtades kogeda mitmeid tegevuse episoode.
2011. aasta lendorav oli esimene - ja kahjuks ka ainus - Enceladuse lõunapooluse kõrge eraldusvõimega vaatlus mikrolaine lainepikkustel.
See vaatles kitsast, kaarekujulist lõunapooluse polaarpiirkonda, laiusega umbes 25 km (15 miili) ja mis paiknes tiigri triibumurdudest vaid 30 km kuni 50 km (18-30 miili) põhja pool.
Avastatud kuumus paistab olevat palju külmema külmakihi all.
2011. aasta lendorava tööpiirangute tõttu ei olnud võimalik aktiivsete luumurdude mikrolainevaatlusi ise saada. Kuid see võimaldas teadlastel jälgida, et Enceladuse termiliselt anomaalsed maastikud ulatuvad tiigerribadest kaugemale.
Nende avastused näitavad, et kogu lõunapooluse piirkond on tõenäoliselt sooja all, mis tähendab, et Enceladuse ookean võiks selles piirkonnas Kuu jäise pinna all olla vaid 2 km. Leiustus nõustub teise Cassini meeskonna liikme Ondrej Cadeki juhitud 2016. aasta uuringuga, mille hinnangul oli Enceladuse lõunapoolusel maakoore paksus ülejäänud kuust väiksem. Selle uuringu kohaselt oli jääkesta sügavus lõunapooluse juures vähem kui 5 km (1,2 miili), samas kui teiste Enceladus'i piirkondade keskmine sügavus on vahemikus 18–22 km (11–13 miili).
Mis tekitab Enceladus sisemise soojuse? Peamine soojusallikas jääb saladuseks, kuid teadlaste arvates on gravitatsioonijõud Enceladuse, Saturni ja teise kuu vahel, Dione tõmbab ja painutab Enceladuse interjööri. Loodejõududena tuntud pukseerimine põhjustab Kuu sisemuse hõõrumist, tekitades hõõrdumist ja kuumust. See loob koorikul ka pingekompressioonid ja deformatsioonid, mis põhjustab rikete ja luumurdude teket. See omakorda tekitab aluspinna kihtides rohkem soojust. Selle stsenaariumi korral on lõunapooluse piirkonnas õhem jäine koorik suurenenud loodete deformatsioon, mis tähendab, et maa-aluse vee soojana hoidmiseks tekib rohkem soojust.
Kuna geisreid ei tuntud enne Cassini saabumist Saturnisse, polnud kosmoselaevadel nende uurimiseks konkreetset koormat, kuid teadlased kasutasid nende käsutuses olevaid vahendeid parimate vaatluste tegemiseks, lennutades kosmoselaeva 49 km raadiusesse ( 30 miili) pinnast. Loode soojenemise täielikuks uurimiseks või selleks, et teha kindlaks, kas leidub veel mõnda soojusallikat, jätkavad teadlased erinevate Cassini instrumentidega juba võetud andmete uurimist. Kuid kuna missioon lõpeb 2017. aasta septembris, võib selle mõistatuse täielikuks mõistmiseks vaja minna veel ühte missiooni sellele intrigeerivale kuule.
"See avastus avab uusi perspektiive, et uurida elamiskõlblike tingimuste tekkimist gaasi hiiglaslike planeetide jäistel kuudel," ütleb Nicolas Altobelli, ESA Cassini-Huygeni projekti teadlane. "Kui Enceladuse maa-alune meri on tõesti pinnale nii lähedal, nagu see uuring näitab, siis võib tulevaste missioonide ilmumine Kuule, millel on jääd läbitungiv radariga kõlav instrument, tuvastada seda."
"Enceladusse intriige lisab nende kolme mitteaktiivse luumurru lähedal temperatuuride leidmine, mis on ootamatult kõrgemad kui väljaspool neid," ütles Cassini projekti teadlane Linda Spilker reaktiivmootorite laboratooriumis. “Milline on tegelikult soe maa-ookean ja kas seal võis elu areneda? Nendele küsimustele tuleb veel vastata tulevastel missioonidel sellesse ookeanimaailma. ”
Esitage oma missiooniettepanekud julgelt allpool olevas kommentaaride jaotises ...
Allikad: ESA
JPL
Raamat: Termiliselt anomaalsed omadused Enceladusu lõunapooluse maastiku aluspinnal ”, autorid A. Le Gall jt. (2017), avaldatud ajakirjas Nature Astronomy
