Στο φεγγάρι του Κρόνου Enceladus, ο ωκεανός φαίνεται να κυματίζει

Θαμμένος κάτω από 20 χιλιόμετρα πάγου, ο υπόγειος ωκεανός του Εγκέλαδου – ένας από αυτούς ΚρόνοςΤα φεγγάρια του φαίνονται να κυματίζουν ρεύματα παρόμοια με αυτά της Γης.

Η θεωρία που προέρχεται από το σχήμα του παγωμένου φλοιού του Εγκέλαδου προκαλεί την ευρεία πεποίθηση ότι ο παγκόσμιος ωκεανός της Σελήνης είναι ομοιογενής, εκτός από κάποια κατακόρυφη ανάμιξη που προκαλείται από τη ζεστασιά του πυρήνα του φεγγαριού.

Ο Εγκέλαδος, μια μικρή παγωμένη σφαίρα διαμέτρου περίπου 500 χλμ (περίπου το 1/7 της διαμέτρου του φεγγαριού της Γης), είναι το έκτο μεγαλύτερο φεγγάρι του Κρόνου. Παρά το μικρό του μέγεθος, ο Εγκέλαδος προσέλκυσε την προσοχή των επιστημόνων το 2014 όταν πέταξε πάνω από την επιφάνεια του φεγγαριού Κασίνι Το διαστημικό σκάφος εντόπισε στοιχεία για το μεγάλο υπόγειο περιβάλλον του και πήρε δείγματα νερού από εκρήξεις που μοιάζουν με geyser που συμβαίνουν μέσω ρωγμών σε πάγο στην Ανταρκτική. Είναι μια από τις λίγες τοποθεσίες στο ηλιακό σύστημα με υγρό νερό (άλλη τοποθεσία ΖεύςMoon Europa), καθιστώντας το στόχο ενδιαφέροντος για τους αστροβιολόγους που αναζητούν σημάδια ζωής.

Αυτή η εικόνα δείχνει τον παγωμένο φεγγάρι του Κρόνου Enceladus με μια στήλη πάγου, υδρατμών και οργανικών σωματιδίων διάσπαρτα από κατάγματα στη νότια πολική περιοχή του φεγγαριού. Πίστωση: NASA / JPL-Caltech

Ο ωκεανός στον Εγκέλαδο είναι σχεδόν τελείως διαφορετικός από αυτόν στη Γη. Η περιφέρεια της Γης είναι σχετικά ρηχή (κατά μέσο όρο 3,6 χιλιόμετρα βάθος), καλύπτει τα τρία τέταρτα της επιφάνειας του πλανήτη, είναι πιο ζεστή στο πάνω μέρος των ακτίνων του ήλιου και πιο δροσερή στα βάθη κοντά στον πυθμένα της θάλασσας και έχει ρεύματα που επηρεάζονται από τους ανέμους. Εν τω μεταξύ, ο Εγκέλαδος φαίνεται να εκτείνεται σε όλο τον κόσμο και να έχει έναν ωκεανό ακριβώς κάτω από την επιφάνειά του που έχει βάθος τουλάχιστον 30 χιλιόμετρα και ψύχεται στην κορυφή κοντά στον πάγο και θερμαίνεται στον πυθμένα από τη θερμότητα από τον πυρήνα της Σελήνης.

Παρά τις διαφορές τους, η απόφοιτος φοιτητής του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας Άννα Λόμπο (MS ’17) σημειώνει ότι οι ωκεανοί στον Εγκέλαδο έχουν ρεύματα παρόμοια με αυτά της Γης. Η εργασία βασίζεται σε μετρήσεις έως Κασίνι Εκτός από την έρευνα του Andrew Thompson, καθηγητή περιβαλλοντικής επιστήμης και μηχανικής, ο οποίος μελετά τον τρόπο που ο πάγος και το νερό αλληλεπιδρούν για να οδηγήσει την ανάμειξη των ωκεανών γύρω από την Ανταρκτική.

Οι ωκεανοί του Εγκέλαδου και της Γης έχουν ένα σημαντικό χαρακτηριστικό: είναι αλμυροί. Όπως δημοσιεύθηκαν τα αποτελέσματα στο Επιστήμες της φυσικής γης Στις 25 Μαρτίου, οι διαφορές στην αλατότητα θα μπορούσαν να λειτουργήσουν ως κινητήρια δύναμη της ωκεάνιας κυκλοφορίας στον Εγκέλαδο, όπως συμβαίνει και στον Νότιο Ωκεανό της Γης, ο οποίος περικυκλώνει την Ανταρκτική.

Ο Lobo και ο Thompson συνεργάστηκαν με τους Steven Vance και Saikiran Tharimena Εργαστήριο Jet Propulsion, Και λειτουργεί από την Caltech ΝΑΣΑ.

Μετρήσεις βαρύτητας και υπολογισμοί θερμότητας από Κασίνι Έχει ήδη αποκαλύψει ότι η κρούστα του πάγου είναι πιο λεπτή στους πόλους παρά στον ισημερινό. Ο Thompson λέει ότι περιοχές με λεπτό πάγο στους πόλους είναι πιθανό να σχετίζονται με την τήξη και περιοχές με παχύτερο πάγο στον ισημερινό με κατάψυξη. Αυτό επηρεάζει τα ωκεάνια ρεύματα επειδή όταν το αλμυρό νερό παγώνει, απελευθερώνει άλατα και κάνει το περιβάλλον νερό βαρύτερο, προκαλώντας τη βύθιση. Το αντίθετο συμβαίνει στις περιοχές τήξης.

“Η γνώση της κατανομής του πάγου μας επιτρέπει να θέσουμε περιορισμούς στα μοτίβα κυκλοφορίας”, εξηγεί ο Lobo. Το ιδανικό μοντέλο υπολογιστή θα έδειχνε, βάσει των μελετών της Thomson για την Ανταρκτική, ότι οι περιοχές κατάψυξης και απόψυξης, που ορίζονται από τη δομή του πάγου, θα σχετίζονται με τα ρεύματα των ωκεανών. Αυτό δημιουργεί μια περιστροφή πόλου προς ισημερινό που επηρεάζει την κατανομή θερμότητας και θρεπτικών συστατικών.

“Η κατανόηση των υπόγειων περιοχών του ωκεανού που μπορεί να είναι πιο κατάλληλες για τη ζωή, καθώς γνωρίζουμε ότι θα μπορούσε μια μέρα να βοηθήσει στην αναζήτηση σημείων ζωής”, λέει ο Thompson.

Η αναφορά: «Η αναστροφή του Ωκεανού από τον Πόλο στον Ισημερινό στον Εγκέλαδο» από την Άννα Χ. Λόμπο, τον Andrew F Thompson, τον Stephen de Vance και τον Saikiran Tharimina, 25 Μαρτίου 2021, Επιστήμες της φυσικής γης.
DOI: 10.1038 / s41561-021-00706-3

Ο τίτλος της εφημερίδας: “Η περιφέρεια από τον Πόλο στον Ισημερινό ανεβάζει την κυκλοφορία στον Εγκέλαδο” Αυτή η εργασία υποστηρίχθηκε από το πρόγραμμα στρατηγικής έρευνας και ανάπτυξης τεχνολογίας Jet Propulsion Laboratory. Ο κόμβος του Παγκόσμιου Πάγου στο Ινστιτούτο Αστροβιολογίας της NASA. Το Ίδρυμα David και Lucille Packard.