Företag med flaskvatten noterar: en exotisk form av varmt, bubblande mineralvatten kan vara det som matar de mystiska strålarna som sprutas från den södra polära regionen i Saturns måne Enceladus. Cassini-rymdskeppet har upptäckt natrium- och kaliumsalter, såväl som karbonater i vattenångarna som spjutade från månen, vilket indikerar ett flytande, bubblande underjordiskt hav. "Det finns en plumkammare, där några av bubblorna kan spruta locket på den tunna isskorpan, och genom den processen är hur plommorna sprutas ut," sa Dennis Matson, en NASA-planetforskare från JPL, talar vid en press orientering vid American Astronomical Society: s division för planetary Sciences-mötet i Pasadena, Kalifornien.
Den schematiska bilden (överst) läggs ovanpå en bild av Enceladus-strålarna som tagits av Cassinis bildkamera i november 2009. Den visar bubblor i havsvatten under marken som reser genom en passage i isskorpan för att mata en gejser. Vattnet rinner ner till havets undergrund genom sprickor i isen.
Matson förklarade processen:
"Det vi tror pågår är att Enceladus har ett hav under jord där vatten, värme och kemikalier lagras innan de bryter ut," sade han. Det finns en isskorpa, många tiotals kilometer tjock. Havet är gasrikt, och tidigare forskare kallade ett sådant hav som ett "Perrier" -hav - som i grund och botten "dyker upp isen" i isskorpan.
"Det som händer är att vatten kommer upp och trycket släpps," sade Matson. ”Gaser och vatten kommer ut och bubblorna kommer nära ytan och levererar material till plommorna. Vatten överförs också i sidled, till stor del, från plommonets punkt. Detta överför värme till ytan, analogt, som radiatorn på din bil. Du har vatten som kommer ut, som överför värme till det tunna islagret, och sedan strålas värmen ut till rymden. Kylt vatten går ner genom sprickor i isen där det gör sig redo för ytterligare en tur till ytan. ”
Cassini fann också en imponerande mängd värmeflöde över ett litet område från Enceladus interiör. För ungefär fyra år sedan upptäckte Cassinis sammansatta infraröda spektrometerinstrument ett värmeflöde i den södra polära regionen på minst 6 gigawatt, motsvarande minst ett dussin elektriska kraftverk. Detta är minst tre gånger så mycket värme som en genomsnittlig jordområde med liknande område skulle producera, trots Enceladus 'lilla storlek.
"För att sätta värmeflödet i perspektiv," sade Matson, "värmeflödet för jorden har 87 av dessa enheter, men på sydpolen av Enceladus, 250 enheter. På Yellowstone finns det 2500 enheter, men vid en av tigerbandets heta fläckar på Enceladus hittar vi värmeflödet så stort som 13 000 enheter. ”
Värmen är naturligtvis relativt den omgivande miljön. Det underliggande bubblande vattnet ligger troligen strax under frysning, vilket är 273 grader Kelvin eller 32 grader Farenheit, medan ytan är en frigid 80 grader Kelvin eller -316 grader Farenheit. Matson sade dock att de också har sett yttemperaturer så höga som 180 K, när bara 70 K väntades på sydpolen.
Att hitta natrium i de iskalla kornen i plommen är enormt bevis som pekar på ett hav under jord. Tidigare upptäckte jordbaserade observationer inte salter i plymen, och därför trodde forskare inte att ett flytande hav var möjligt. Men infraröda observationer med ett instrument på Cassini fann att partiklarna i plommorna inkluderar vattenis och betydande mängder natrium- och kaliumsalter och karbonater samt organiska ämnen.
"Natriumet gömde sig i de små kornen," sa Matson. "När det gäller Enceladus finns inte natrium i ångan, det är i de fasta partiklarna. Detta var något helt nytt som inte hade sett någon annanstans. ”
Nytt är också att värmen från Enceladus verkar ha sitt ursprung i havet, och också är insikten att det finns ett cirkulationssystem inuti månen, där det finns en process att pumpa vattnet till ytan.
"Den här processen har vi beskrivit. När du får vattnet upp till ytan har du värmen, vattnet och natrium och kalium allt från en källa som tar upp det till ytan. Så du har en process som levererar alla dessa saker, medan vi innan vi hade separata processer för att försöka förklara var och en av dem. ”
Källa: DPS press briefing
