Nazadnje smo se poslovili od vesoljske ladje Cassini, ki se je po 13 letih zvestovdanja v orbiti Saturna in njegovih satelitov spustila neposredno v brezno ozračja orjaškega planeta. Razlog za ta veliki finale je bilo opozorilo na možnost, da bi se Cassini zaletel v eno izmed Saturnovih lun - zlasti v Enceladus.
Enceladus je edinstven zaradi zaves gejzirjev in celinskega oceana. Danes ta drobna ledena luna velja za potencialni življenjski prostor, zato nismo mogli dovoliti, da bi jo onesnažila vesoljska ladja Cassini. Nove raziskave, objavljene v Nature Astronomy, kažejo, da ta ocean obstaja pod površjem Enceladusa že zelo dolgo - dovolj dolgo, da ustvari pogoje za življenje.
Gejzirji Enceladus so emisije slane vodno-ledene mešanice s sledovi ogljikovega dioksida, amoniaka, metana in drugih ogljikovodikov, ki izbruhnejo iz razpok v južnem polarnem območju Enceladusa. Zaradi teh gejzirjev so se znanstveniki odločili, da mora Encelad imeti podzemni ocean in da je ta ocean aktiven (konvektiven). Kasnejše opazovanje je pokazalo, da je v emisijah prisoten vodik, kar je privedlo do dodatnega zaključka o hidrotermalni aktivnosti - kemijskih reakcijah zaradi interakcije vode in kamnin. Toda znanstveniki niso mogli pojasniti, kakšen vir toplote bi lahko privedel do te dejavnosti.
Z dodatnimi opazovanji se je skrivnost manjkajočega vira toplote le še stopnjevala. Gejzirji so povezani s tako imenovanimi "tigrovimi črtami" - sklopom štirih vzporednih prelomov na površini, dolgih 100 kilometrov in globokih 500 metrov. Ti pasovi so bolj vroči od preostale ledene skorje, zato naj bi bili razpoke v ledu. Na območju tigrovskih pasov skoraj ni udarnih kraterjev, zato morajo biti zelo mladi, približno milijon let. Vsak model, ki bi lahko razložil vir toplote, bi moral upoštevati tudi njegovo osredotočeno naravo - svetovni ocean, a zakaj je dejavna samo južna polarna regija?
Znanstveniki že nekaj let zapored dajejo prednost razlagi "segrevanja plime in oseke" - rezultata medsebojnega delovanja teles planetarnih velikosti. Na primer, plimska interakcija z našo lastno luno je odgovorna za odtok in pretok vode na Zemlji. Encelad je v orbitalni resonanci z luno Dione, ki vpliva na obliko Enceladusove orbite okoli Saturna. Toda ta vpliv ni dovolj, da bi razložil moč, ki je potrebna za delovanje gejzirjev - približno 5 GW. Dovolj bi bilo za mesto v velikosti Sankt Peterburga.
Porozno jedro
Promocijski video:
Znanstveniki so se uganki približali, ko so si ogledali notranjo strukturo Enceladusa. Ta luna ima dovolj nizko gostoto, da je sestavljena predvsem iz ledu z majhnim trdnim jedrom. To je veljalo že vrsto let, saj je Voyager 2 posnel prve slike Encelada in določil njegov polmer, nato pa še prostornino. Enceladov gravitacijski vlek na Cassiniju je omogočil oceno mase lune in izpeljavo vrednosti telesne gostote. Cassinijeve meritve so tudi pokazale, da ima jedro nizko gostoto, kar kaže na to, da je jedro porozno, z ledom napolnjenimi porami.
Nova serija izračunov napolni pore jedra z vodo in ne z ledom, saj so plimovalne sile, povezane z vodo v pore, več kot dovolj, da pojasnijo, kako nastaja toplota Enceladusa. Model je odličen v tem, da pojasnjuje ne le poroznost jedra, temveč tudi njegovo prepustnost (kako enostavno tekočina prehaja skozenj) in trdnost (ali bo počila, ko tekočina prehaja?).
Združevanje vseh teh parametrov v eno enačbo omogoča njegovo razrešitev z ustvarjanjem elegantnega modela toplotnega toka znotraj Enceladusa.
Avtorji dela ustvarjajo tridimenzionalno sliko o tem, kje in kdaj se toplota plimovanja v poroznih prostorih prenese v podzemni ocean. Porazdelitev toplote v jedru ni enakomerna, temveč v procesu povezanih ozkih pobočij, predvsem na južnem polu. In ker so toplotni viri (ki dosežejo 85 stopinj Celzija) tako koncentrirani, mora biti blizu njih povečana hidrotermalna aktivnost, kar pojasnjuje vodik v izbruhih.
Končno, presenetljivo opažanje, ki ga lahko ugotovimo pri analizi tega modela, je, da količina toplote, ki jo ustvari notranja plima, zadostuje za podpiranje Enceladskega oceana milijarde let. Pojavi se še eno vprašanje: kaj vse to pomeni za življenje na Enceladusu? Topel svetovni ocean, ki obstaja že nekaj milijard let, bi bil popolna zibelka za življenje - na Zemlji je trajalo le 640 milijonov let, da je prešel iz oblike mikrobov v sesalce. Na žalost je sam Encelad lahko precej mlad - morda je nastal šele pred 100 milijoni let. Je to dovolj časa za življenje?
Mogoče. Najverjetneje je življenje na Zemlji nastajalo več sto milijonov let v precej hujših razmerah močnega bombardiranja. Potem pa je potrebovalo še 3500 milijonov let, da je razširilo svoja področja vpliva. Mogoče bo to prihodnost Enceladusa. Mogoče ta satelit ne bo postal planet opic, temveč planet siren?
Ilya Khel