Bevisfeste for flytende vann på Enceladus


Av Richard A. Lovett of Nature magazine Bevis vokser til støtte for tanken om at flytende vann ligger skjult under overflaten av Saturnus isete månen Enceladus. Noen forskere håper at de karakteristiske plumer av iskrystaller settes ut fra månens overflate, er geyserlignende egenskaper som er matet av en underjordisk vannkilde, med alt som ville innebære Enceladus som et mulig oppholdssted. And

Av Richard A. Lovett of Nature magazine

Bevis vokser til støtte for tanken om at flytende vann ligger skjult under overflaten av Saturnus isete månen Enceladus.

Noen forskere håper at de karakteristiske plumer av iskrystaller settes ut fra månens overflate, er geyserlignende egenskaper som er matet av en underjordisk vannkilde, med alt som ville innebære Enceladus som et mulig oppholdssted. Andre argumenterer for at krystallene kunne dannes ved "tørre" prosesser som fordeling av klatrater (som kombinerer is og fanget gass som metan) eller fra sublimering av underlagsskikt som aldri passerer gjennom en flytende fase i overgangen fra is å gass.

Mange av de siste funnene, annonserte i går på et møte i NASAs Enceladus Focus Group på SETI Institute i Mountain View, California, avslører tegn på flytende vann.

Et slikt tegn er at plommene synes å være sammensatt av omtrent like deler is og gass, sier Andrew Ingersoll, planetforsker ved California Institute of Technology i Pasadena.

"Det er vanskelig å få fast-til-gass-forhold på mer enn en prosent hvis alle partiklene dannes av en damp, " sa han. "Jeg tror vi bør tenke på muligheten for at du kaster ut en stor, tung væske av væske, og den når vakuum i rommet og eksploderer til en sky av mindre partikler."

Kjemisk conundrum

Et annet tegn på at flytende vann er til stede, er kjemien til materialene som sendes ut av plommene. Frank Postberg, fysiker ved Heidelberg-universitetet i Tyskland, har for eksempel bemerket at iskrystaller i Saturns E-ring som stammer fra Enceladus, er rik på natrium, noe som ikke ville være mulig dersom de hadde blitt utgitt som en damp som senere ble reist -kondensert til is.

Men ikke alle kjemiske bevisene peker på flytende vann. Hunter Waite, romforsker ved Southwest Research Institute i San Antonio, Texas, bemerket at kjemisk sammensetning av plumes, bestemt av det ionne nøytrale massespektrometeret på Cassini-romfartøyet, viser noen forbindelser hvis tilstedeværelse ikke er i samsvar med en flytende kilde. Et slikt eksempel er hydrogencyanid, som, hvis den noen gang hadde møtt flytende vann, burde ha reagert med andre forbindelser i den for å produsere andre forbindelser som ennå ikke er funnet i plumes.

"Det er ikke noe klart mønster her, " sa Waite. "Det er noen ting som stemmer overens med løselighet i vann og andre ting som ikke gir mening i den forbindelse."

En mulighet, sa han, er at kjemikalier i plumes kan komme fra flere prosesser alt skjer samtidig.

Long-lived plumes

Uansett årsak, ser det ut til at plumes har vært aktive i lang tid. Iskrystaller som faller tilbake til månens overflate har stablet seg i drift rundt 125 meter tykke, ifølge Paul Schenk, planetforsker ved Lunar and Planetary Institute i Houston, Texas. Den fallende isen akkumulerer med en hastighet på ca 1 millimeter hvert 1500 år, sier han, så plommene må ha eksistert i flere titalls millioner år.

Schenk baserte denne konklusjonen på høyoppløselige bilder som viser en region like nord for geysersonen, hvis topografi er dempet i avrundede konturer som indikerer dyp snø.

"Det er forskjellig fra det du ser på andre områder som har blitt fotografert i høy oppløsning. De hadde utrolig detaljert overalt hvor du ser ut. Dette er mye jevnere, sier Schenk.

Andre forskere på møtet mottok denne nyheten med spenning. "Dette er en helt ny rekkefølge for hvor lenge plumes har vært aktive, " sier Postberg. Hittil har han sagt at alt som hadde vært kjent var at de lenge hadde vært aktive for å rømme iskorn for å danne Saturns E-ring - en prosess som ville ha tatt mellom et par hundre og et tusen år.

"Det er et stort skritt fra tusen til ti millioner år, " sa han.

Kraftfaktor

Kilden til energien som driver plommene er fortsatt ukjent. Ifølge de siste estimatene utstråler plumes og tilhørende hot spots 16 gigawatt energi. Men Enceladus mottar bare en brøkdel av det fra kombinasjonen av radioaktivt forfall og tidevann som bøyer seg fra Saturnus kraftige tyngdekraft, sa Francis Nimmo, planetforsker ved University of California, Santa Cruz.

Som et resultat tror de fleste forskerne på møtet at de mange millioner årene de kanskje har eksistert for, plumes ikke opererer kontinuerlig, men i stedet slår av og på med intervaller.

Et enda tøffere spørsmål er om Enceladus produserer nok varme for å opprettholde flytende vann under overflaten.

Nimmo tror ikke at det er nok varme til å opprettholde et lag vann under isen månen. Men hvis alt tidevannsoppvarming skulle fokuseres i en sone, ville det være nok varme, sier han, for et stort regionalt hav å eksistere på ubestemt tid under jetsene. Og når et slikt hav formes, sier han, det konsentrerer tidevannsoppvarming, og blir dermed selvforsvarende.

Denne artikkelen er reprodusert med tillatelse fra bladet Nature. Artikkelen ble først publisert 24. mai 2011.

Siste nytt

Hva betyr Trumps nye "åpne sinn" på klimatakkordet?Den overraskende opprinnelsen til evolusjonær kompleksitet"Star Wars" Planeter Migrere inn i posisjon rundt StellarUniversets kuleste lab satt til Open Quantum WorldØkofriendly Tolls ?: Congestion Pricing Fremmer Mass TransitEvolusjon og klimavitenskap gjør graden i statlige utdanningsstandarderDen afrikanske grønne revolusjonen (utvidet versjon)99 Prosent Chance 2016 blir det heteste året på posten