En illustration av det inre av Saturnus månen Enceladus. Klicka för att förstora
Saturnus måne Enceladus har en konstig het plats vid sin södra pol; en region som borde vara en av de kallaste platserna. Månen rullade så småningom och placerade platsen vid sin södra pol. Andra kroppar i solsystemet, till exempel Uranus 'måne Miranda, har antagligen genomgått liknande rullar tidigare.
Saturnus måne Enceladus - en aktiv, isig värld med en ovanligt varm sydpol? kan ha utfört ett ovanligt trick för en planetkropp. Ny forskning visar att Enceladus rullade över, bokstavligen, för att förklara varför månens hetaste plats är vid sydpolen.
Enceladus tog nyligen upp forskarnas uppmärksamhet när rymdfarkosten Cassini observerade iskalla jetstrålar och vingar som indikerade aktiva gejsrar som spjutade från den lilla månens södra polära region.
"Mystiken som vi försökte förklara var hur den heta platsen kunde hamna vid polen om den inte började där," sa Francis Nimmo, biträdande professor i jordvetenskap, University of California, Santa Cruz.
Forskarna föreslår att månens omorientering drevs av varmt, låg densitet material som stiger till ytan inifrån Enceladus. En liknande process kan ha hänt på Uranus måne Miranda, sade de. Deras resultat finns i veckans tidskrift Nature.
"Det är häpnadsväckande att Cassini hittade en region med aktuell geologisk aktivitet på en isig måne som vi kan förvänta oss att bli kallt, särskilt nere på månens ekvivalent med Antarktis," sade Robert Pappalardo, medförfattare och planetforskare vid NASA: s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien. "Vi tror att månen rullade över för att sätta ett djupt sittande varmt, aktivt område där." Pappalardo arbetade på studien vid University of Colorado.
Roterande kroppar, inklusive planeter och månar, är stabila om mer av deras massa är nära ekvatorn. ”Varje omfördelning av massan inom objektet kan orsaka instabilitet med avseende på rotationsaxeln. En omorientering tenderar att placera överskottsmassa vid ekvatorn och områden med låg densitet vid polerna, ”sade Nimmo. Det är just det som hände med Enceladus.
Nimmo och Pappalardo beräknade effekterna av en klump med låg täthet under ytan av Enceladus och visade att den kunde få månen att rulla över med upp till 30 grader och sätta klumpen vid polen.
Pappalardo använde en analogi för att förklara Enceladus rollover. ”En snurrande bowlingboll tenderar att rulla över för att sätta hålen - axeln med minst massa - vertikalt längs rotationsaxeln. På samma sätt rullade Enceladus tydligen över för att placera månens del med den minsta massan längs dess vertikala snurraxel, ”sade han.
Den stigande klumpen (kallas en "diapir") kan vara antingen i det iskalla skalet eller underliggande steniga kärnan i Enceladus. I båda fallen, när materialet värms upp expanderar det och blir mindre tätt, reser sig sedan mot ytan. Denna stigning av varmt, låg densitet material kan också hjälpa till att förklara den höga värmen och slående ytfunktioner, inklusive gejsrar och "tiger-stripe" -regionen som antyder fellinjer orsakade av tektonisk spänning.
Intern uppvärmning av Enceladus beror troligen på dess excentriska bana runt Saturnus. "Enceladus pressas och sträckes av tidvattenkrafter när den kretsar kring Saturnus, och den mekaniska energin omvandlas till värmeenergi i månens inre," tillade Nimmo.
Framtida Cassini-observationer av Enceladus kan stödja denna modell. Samtidigt väntar forskare på nästa Enceladus flyby 2008 för fler ledtrådar.
Denna forskning stöds av bidrag från NASA. Cassini-Huygens-uppdraget är ett samarbetsprojekt från NASA, Europeiska rymdorganisationen och den italienska rymdbyrån. JPL, en avdelning i Caltech, hanterar uppdraget för NASA: s Science Mission Directorate. Cassini orbiter designades, utvecklades och monterades på JPL.
För bilder och information om Cassini-uppdraget, besök: http://www.nasa.gov/cassini och http://saturn.jpl.nasa.gov.
Originalkälla: NASA News Release
