På talet vid Harvard 2011 rapporterade Carolyn Porco, chef för forskargruppen Cassini, att den största upptäckten av alla hade gjorts vid den södra polen av Saturnus lilla isiga måne, Enceladus. I satellitens polarområde upptäcktes förhöjda temperaturer, liksom en enorm ispartiklar som skjuter tiotusentals kilometer i rymden.
Analys av isavtrycket, som inkluderar vattenånga och spårmängder av organiska material som metan, koldioxid och propan, antyder att det drivs av gejsrar som bryter ut från ett globalt hav begravt under månens isiga yta.
Dessa resultat, enligt Porco, indikerar möjligheten att det finns en”miljö där livet kan bo. Om vi hittar en andra uppkomst som äger rum i vårt solsystem, oberoende av jorden, kommer det att bryta mot alla kanonerna. Satsen för existensen har bevisats, och vi kan med säkerhet dra slutsatsen att livet inte är ett misstag, utan ett inslag i det universum där vi lever, och att detta är en mycket vanlig händelse som hände ett svindlande antal gånger."
Mer nyligen kallade Edwin Keith, biträdande professor i geofysiska vetenskaper vid University of Chicago, Enceladus "ett tillfälle för det bästa astrobiologiska experimentet i solsystemet." Han tillade att Enceladus är en ledande kandidat för utomjordiskt liv. Cassinis data tyder starkt på att Enceladus kryovolkaniska plymer kan ha dykt upp från en oceanisk miljö som är vänlig mot biomolekyler.
Bevarandet av massiva explosiva sprickor på ytan av den sjätte största månen av Saturnus, trots den överraskande kalla ytan på månen, förblev ett mysterium i 11 år. Mer nyligen har dock forskare vid Princeton University och University of Chicago visat att sprickor kan aktiveras genom att plaska vatten i ett stort hav, vilket tyder på att månen är under en tjock isskorpa. Sådana resultat lägger en kraftfull grund för framtida uppdrag av satelliter till Enceladus, som främst kommer att söka efter liv.
De så kallade "tigerremsorna", dessa sprickor i Enceladus, matar ut regelbundet höga ångstrålar och frysta partiklar, drivna av tidvattenkrafterna som alstras av Saturnus, skriver forskare i Proceedings of the National Academy of Sciences. De fyra tigerränderna ligger nära den södra polen i Enceladus, i genomsnitt 130 kilometer långa och 35 kilometer från varandra. De observerades först av NASA: s obemannade rymdfarkoster Cassini 2005, som har kretsat kring Saturnus och dess månar sedan 2004. Cassinis data indikerar att månens utsläpp kan ha sitt ursprung i ett biologiskt vänligt hav.
Sedan observationen av Cassini sprickor och utmatningar har forskare försökt förklara deras orsak, storlek och uthållighet, förklarar Edwin Keith.
Kampanjvideo:
"På jorden varar utbrott vanligtvis inte för länge", säger Kite. - När du ser ett för långt utbrott beror det på flera utbrott med stora luckor däremellan. Det är svårt att förklara varför fraktursystemet inte är igensatt med sin egen is. Och det är svårt att förklara varför utsläpp av energi från grundvattnet inte fryser absolut allt."
Kite och hans medförfattare Alan Rubin, professor vid Princeton Geosciences, utvecklade en modell som antyder att vatten i spår växlar upp och faller i spår som böjer sig under tidvattenspänning i Enceladus isiga skal. Värmen som genereras av denna regelbundna rörelse räcker för att hålla vattnet frysande, även om månen är instängd under 30 kilometer tjock.
Kaite och Rubin-modellen ger en till synes enkel förklaring till observationer som har utmanat sådana enkla förklaringar tidigare. Tidigare förslag, som att tigerränder är slacka på is smält av friktionsuppvärmning, kan inte förklara att det utbrutna materialet kommer från Enceladus underjordiska hav. Kite vände sig till Rubin eftersom Rubin hade en historia av att transportera smält sten genom sprickor på jorden. Men när Kite föreslog att viskös rörelse kunde hålla vattnet i spåren från att frysa, var Rubin initialt skeptisk till idén.
”Eftersom vattens viskositet är så låg, tvivlade jag på att det skulle producera tillräckligt med värme”, säger Rubin,”men Kaites beräkningar visade att det inte bara skulle producera tillräckligt med värme utan det skulle göra det mellan tidvattenspänning och toppaktivitet. utbrott. Enligt min mening är detta den första modellen som naturligtvis förklarar observationer."
Samma modell kan tillämpas på andra isiga världar som Jupiters måne Europa, som också har ett underjordiskt hav och ofta kallas en planetkropp som kan ha liv.”Enceladus kan läggas till i den här listan. Direkta vägar till havsytorna på sådana satelliter kan vara möjliga fönster i en miljö som innehåller liv."
Förutsatt att tigerränderna verkligen är associerade med Enceladus hav, kan framtida satellituppdrag utrustas med sensorer och utrustning för att leta efter möjliga bevis på livet på månen, säger Rubin. Den sista Cassini-flygen runt Enceladus ägde rum den 19 december.
Enceladus tigerband spyter regelbundet höga ångstrålar och frysta partiklar
Carolyn Porco säger att Kyte och Rubins arbete kan förklara ett antal frågor om satellitens sprickor.
Till exempel når utbrottets plymer sin topp ungefär fem timmar senare än väntat, även om vi tar hänsyn till de 40 minuter det tar för utkastade partiklar att nå den höjd där Cassini registrerar dem. Forskare har tidigare föreslagit möjliga förklaringar för denna fördröjning, inklusive ett långsamt reagerande isskal.
Kaite och Rubin fann att det finns en optimal bredd på tigerbandens spår som förklarar tidpunkten för utbrottet. Spårens bredd påverkar hur snabbt de svarar på tidvattenkrafter. När det gäller den breda slitsen svarar utbrotten snabbt på tidvattenkrafter, säger Kite. Med smalare slitsar uppstår utbrott åtta timmar efter att tidvattenkrafterna når sin topp. "Det finns ett tjurögat mellan dem", säger han, där tidvattenkrafter omvandlar rörelse av vatten till värme och genererar tillräckligt med energi för att producera utbrott som uppfyller den observerade fem timmars fördröjningen. Porco anser att detta är den bästa punkten i studien.
Kaite planerar att studera analoger av Enceladus-gejsrar på jorden, vars närmaste exempel finns i Antarktis.