Baru-baru ini, kami mengucapkan selamat tinggal kepada kapal angkasa Cassini, yang, setelah 13 tahun berkhidmat dengan setia ke orbit Saturnus dan satelitnya, turun langsung ke kedalaman atmosfer planet gergasi itu. Sebab untuk final ini adalah amaran kemungkinan bahawa Cassini akan menabrak salah satu bulan Saturnus - Enceladus khususnya.
Enceladus unik untuk tirai geyser dan lautan pedalaman. Hari ini bulan berais kecil ini dianggap sebagai habitat yang berpotensi untuk hidup, jadi kita tidak boleh membiarkannya tercemar oleh kapal angkasa Cassini. Penyelidikan baru, yang diterbitkan dalam Nature Astronomy, menunjukkan bahawa lautan ini telah ada di bawah permukaan Enceladus untuk waktu yang sangat lama - cukup lama untuk mewujudkan keadaan kehidupan.
Enceladus Geysers adalah pelepasan campuran air-ais masin dengan jejak karbon dioksida, amonia, metana dan hidrokarbon lain yang meletus dari retakan di wilayah kutub selatan Enceladus. Kerana geyser inilah para saintis memutuskan bahawa Enceladus mesti mempunyai lautan bawah permukaan dan lautan ini aktif (konvektif). Pemerhatian seterusnya menunjukkan bahawa hidrogen hadir dalam pelepasan, yang menyebabkan kesimpulan tambahan mengenai aktiviti hidroterma - reaksi kimia kerana interaksi air dan batu. Tetapi saintis belum dapat menjelaskan jenis sumber haba apa yang boleh menyebabkan aktiviti ini.
Dengan pemerhatian tambahan, misteri sumber haba yang hilang hanya semakin bertambah. Geyser dikaitkan dengan apa yang disebut "garis harimau" - satu set empat kesalahan selari di permukaan, panjang 100 kilometer dan kedalaman 500 meter. Jalur ini lebih panas daripada kerak es yang lain, jadi diasumsikan bahawa mereka mesti retak di dalam ais. Hampir tidak ada kawah hentaman di kawasan belang harimau, jadi mereka mesti sangat muda, sekitar satu juta tahun. Mana-mana model yang dapat menjelaskan sumber haba juga harus mengambil kira sifat terfokus - lautan dunia, tetapi mengapa hanya wilayah kutub selatan yang aktif?
Selama beberapa tahun berturut-turut, para saintis lebih menyukai penjelasan mengenai "pemanasan pasang surut" - hasil interaksi badan-badan dengan ukuran planet. Sebagai contoh, interaksi pasang surut dengan bulan kita sendiri bertanggungjawab terhadap pasang surut dan aliran air di Bumi. Enceladus bergema dengan orbit bulan Dione, yang mempengaruhi bentuk orbit Enceladus di sekitar Saturnus. Tetapi pengaruh ini tidak cukup untuk menjelaskan kekuatan yang diperlukan untuk memastikan geyser aktif - sekitar 5 GW. Cukup untuk sebuah bandar yang seukuran St.
Inti berpori
Video promosi:
Para saintis hampir menyelesaikan teka-teki ketika mereka melihat struktur dalaman Enceladus. Bulan ini mempunyai ketumpatan yang cukup rendah sehingga terdiri terutamanya dari ais dengan inti pepejal kecil. Ini dipertimbangkan selama bertahun-tahun, sejak Voyager 2 mengambil gambar pertama Enceladus dan menentukan radius, dan kemudian isinya. Tarik graviti Enceladus pada Cassini memungkinkan untuk menganggarkan jisim bulan dan memperoleh nilai ketumpatan badan. Pengukuran Cassini juga menunjukkan bahawa inti mempunyai ketumpatan rendah, yang menunjukkan bahawa inti berpori, dengan liang-liang yang berisi es.
Rangkaian pengiraan baru mengisi liang inti dengan air dan bukannya ais, kerana daya pasang surut yang berkaitan dengan air di dalam liang lebih dari cukup untuk menjelaskan bagaimana haba Enceladus dihasilkan. Modelnya sangat baik kerana ia menerangkan bukan sahaja keliangan inti, tetapi juga kebolehtelapannya (seberapa mudah cecair melaluinya) dan kekuatan (adakah ia akan retak ketika cecair itu masuk?)
Menggabungkan semua parameter ini dalam satu persamaan memungkinkan untuk diselesaikan dengan penciptaan model aliran panas yang elegan di dalam Enceladus.
Penulis karya tersebut membuat gambaran tiga dimensi di mana dan kapan haba pergerakan pasang surut dalam ruang berliang dipindahkan ke lautan bawah permukaan. Pengagihan haba di teras tidak seragam, melainkan dalam proses penyambungan sempit, terutama di Kutub Selatan. Dan kerana sumber haba (yang suhunya mencapai 85 darjah Celsius) begitu pekat, mesti ada peningkatan aktiviti hidrotermal di dekatnya, yang menjelaskan hidrogen dalam letusan.
Akhirnya, pemerhatian mencolok yang dapat dibuat dalam menganalisis model ini adalah bahawa jumlah haba yang dihasilkan oleh pasang surut dalaman cukup untuk menampung laut bawah tanah Enceladus selama berbilion tahun. Persoalan lain timbul: apa maksud semua ini untuk kehidupan di Enceladus? Lautan dunia yang hangat, yang telah ada selama beberapa miliar tahun, akan menjadi buaian yang indah untuk hidup - di Bumi hanya memerlukan 640 juta tahun untuk beralih dari bentuk mikroba ke mamalia. Malangnya, Enceladus sendiri cukup muda - ia mungkin terbentuk hanya 100 juta tahun yang lalu. Adakah ini cukup masa untuk hidup?
Mungkin. Kemungkinan besar, kehidupan di Bumi terbentuk selama beberapa ratus juta tahun dalam keadaan pengeboman berat yang lebih teruk. Tetapi kemudian diperlukan 3500 juta tahun lagi untuk mengembangkan wilayah pengaruhnya. Mungkin ini akan menjadi masa depan Enceladus. Mungkin satelit ini tidak akan menjadi planet kera, tetapi planet duyung?
Ilya Khel
