Satürn’ün ayı Enceladus’taki okyanus dalgalanıyor gibi görünüyor

Satürn’ün uydusu Enceladus’un iç kısmının net bir görüntüsünü gösteren bir sanatçı. Ayın güney kutup bölgesinin fraksiyonlarından buz parçacıkları, su buharı ve organik parçacıklardan oluşan bir aerosol. Kredi: NASA / JPL-Caltech

Enceladus’un yeraltı okyanusu olan 20 kilometrelik buzun altına gömülü – bunlardan biri SatürnUyduları, Dünya’dakilere benzer şekilde dalgalanan akımlar gibi görünüyor.

Enceladus’un buzlu kabuğunun şeklinden türetilen teori, ayın çekirdeğinin sıcaklığından kaynaklanan bazı dikey karışımlar dışında, ayın küresel okyanusunun homojen olduğu şeklindeki mevcut düşünceye meydan okuyor.

Yaklaşık 500 km çapında (Dünya’nın ayının yaklaşık 1 / 7’si çapında) küçük bir donmuş küre olan Enceladus, Satürn’ün altıncı en büyük ayıdır. Küçük boyutuna rağmen Enceladus, 2014 yılında ay yüzeyinin üzerinden uçarken bilim adamlarının ilgisini çekti. Cassini Uzay aracı, geniş yeraltı çevresinin kanıtlarını tespit etti ve Antarktika’daki buzdaki çatlaklardan meydana gelen gayzer benzeri patlamalardan su örnekleri aldı. Güneş sistemindeki sıvı suya sahip birkaç yerden biridir (başka bir yer) JüpiterMoon Europa), yaşam belirtileri arayan astrobiyologlar için ilgi çekici bir hedef haline getiriyor.

Bu resim Satürn’ün buzlu uydusu Enceladus’u, ayın güney kutup bölgesindeki çatlaklardan saçılan bir buz, su buharı ve organik parçacıklar sütunuyla göstermektedir. Kredi: NASA / JPL-Caltech

Enceladus’taki okyanus, Dünya’dakinden neredeyse tamamen farklıdır. Dünya’nın çevresi nispeten sığdır (ortalama 3,6 kilometre derinliğinde), gezegen yüzeyinin dörtte üçünü kaplar, güneş ışınlarının üst kısmında daha sıcak ve deniz tabanına yakın derinliklerde daha soğuktur ve rüzgarlardan etkilenir; Bu arada, Enceladus’un dünya üzerinde uzandığı ve yüzeyinin hemen altında, en az 30 kilometre derinliğinde ve üstte buz kabuğunun yakınında soğuyan ve Ay’ın çekirdeğinden gelen ısıyla altta ısınan bir okyanus var gibi görünüyor.

Farklılıklarına rağmen, California Institute of Technology yüksek lisans öğrencisi Anna Lobo (MS ’17), Enceladus’taki okyanusların Dünya’dakilere benzer akıntılara sahip olduğuna dikkat çekiyor. Çalışma, ölçümler üzerine inşa edilir. Cassini Çevre bilimi ve mühendisliği profesörü Andrew Thompson tarafından yapılan araştırmaya ek olarak, Antarktika çevresinde okyanusların karışmasını sağlamak için buz ve suyun etkileşimi üzerinde çalışıyor.

Enceladus ve Dünya okyanusları önemli bir özelliği paylaşır: tuzludurlar. Sonuçların yayınlandığı gibi Doğal Yer Bilimleri 25 Mart’ta, tuzluluktaki farklılıklar, Antarktika’yı çevreleyen Dünya’nın Güney Okyanusu’nda olduğu gibi, Enceladus’ta okyanus sirkülasyonunun itici gücü olarak hareket edebilir.

Lobo ve Thompson, Steven Vance ve Saikiran Tharimena ile işbirliği yaptı Jet Tahrik LaboratuvarıVe Caltech tarafından işletiliyor NASA.

Yerçekimi ölçümleri ve ısı hesaplamaları Cassini Kutuplarda buz kabuğunun ekvatordan daha ince olduğunu zaten ortaya çıkardı. Thompson, kutuplardaki ince buz bölgelerinin erime ve donma ile ekvatordaki daha kalın buz bölgeleri ile ilişkili olduğunu söylüyor. Bu, okyanus akıntılarını etkiler çünkü tuzlu su donduğunda tuzları salar ve çevredeki suyu daha ağır hale getirerek batmasına neden olur. Erime bölgelerinde bunun tersi olur.

Lobo, “Buzun dağılımını bilmek, dolaşım düzenleri üzerinde kısıtlamalar oluşturmamızı sağlıyor,” diye açıklıyor. İdeal bilgisayar modeli, Thomson’ın Antarktika çalışmalarına dayanarak, buzun yapısı tarafından tanımlanan donma ve çözülme bölgelerinin okyanus akıntılarıyla ilişkili olacağını gösterecektir. Bu, ısı ve besin dağılımını etkileyen bir kutup-ekvator dönüşü yaratır.

Thompson, “Okyanusun yaşam için en uygun olabilecek yeraltı bölgelerini anlamak, çünkü bir gün yaşam belirtilerini aramaya yardımcı olabilir,” diyor.

Referans: Anna H. Lobo, Andrew F Thompson, Stephen de Vance ve Saikiran Tharimina, 25 Mart 2021, “Kutuptan Ekvatora Enceladus’ta Okyanusun Ters Yüzü” Doğal Yer Bilimleri.
DOI: 10.1038 / s41561-021-00706-3

Makalenin başlığı: “Kutuptan Ekvatora kadar olan çevre Enceladus’taki dolaşımı artırıyor” Bu çalışma, Jet Tahrik Laboratuvarı Stratejik Araştırma ve Teknoloji Geliştirme Programı tarafından desteklenmiştir. NASA’nın Astrobiyoloji Enstitüsü’ndeki Buz Dünyası düğümü; David ve Lucille Packard Vakfı.