Geysire auf Enceladus, fotografiert von Cassini. (NASA/JPL/Space Science Institute) Tief unter seiner eisigen Kruste könnte das dunkle Wasser von Enceladus wirbeln.
Laut einer neuen Analyse der Eisschicht, die die globalen Ozeane des Saturnmondes bedeckt, scheinen dort Strömungen zu fließen, die denen der Erde sehr ähnlich sind. Wenn ja, bedeutet dies, dass die Ozeane von Enceladus möglicherweise doch nicht homogen sind.
Enceladus gibt seine Geheimnisse nicht so leicht preis. Den ersten genauen Blick darauf bekamen wir 1981, als Voyager 2 auf dem Weg zum äußeren Sonnensystem vorbeiflog. Die Sonde Bilder enthüllt ein kleiner Ball aus stark reflektierendem Eis mit einem Durchmesser von nur 500 Kilometern (310 Meilen), voller Krater und Narben mit langen Rissen und Gebirgszügen, die auf geologische Aktivität hinweisen.
Dann, in 2010 , eine große Überraschung: Die Saturnsonde Cassini entdeckte Geysire flüssigen Wassers, die aus Brüchen in der eisigen Hülle von Enceladus spritzten – ein Beweis dafür der Mond war nicht ganz unten Eis, sondern beherbergte einen flüssigen, salzigen Ozean.
Die Kombination aus flüssigem Wasser und Rissen im Eis half Wissenschaftlern zu verstehen, wie Enceladus funktioniert. Wie Enceladus es macht elliptische Umlaufbahn von 1,37 Tagen Um Saturn herum ziehen und dehnen sich die wechselnden Gravitationskräfte der Mond . Diese Spannung erzeugt innere Erwärmung und geothermische Aktivität und führt zu Rissen im Oberflächeneis.
Durch die innere Erwärmung bleibt der innere Ozean flüssig und er spritzt als Geysire durch die Risse fallen an die Oberfläche und gefrieren wieder . Diese innere Erwärmung würde auch vertikale Konvektionsströme erzeugen – ähnlich wie diejenigen, die auf der Erde gesehen werden - Wärmeres Wasser nach oben schicken, wo es abkühlen würde, bevor es wieder nach unten zirkuliert.
Da sich Enceladus jedoch so sehr von der Erde unterscheidet, ist unklar, ob seine Ozeane möglicherweise auch in anderer Hinsicht ähnlich sind. Die Ozeane der Erde sind im Durchschnitt 3,7 Kilometer (2,3 Meilen) tief. Enceladus ist mindestens 30 Kilometer tief und von 20 Kilometern Eis bedeckt.
Wir können nicht wirklich sehen, was in diesem Ozean passiert, aber es gibt Hinweise im Eis. Wir wissen, dass das Eis an den Polen deutlich dünner ist als am Äquator und am Südpol noch viel dünner der Mond Die Geysire brechen aus. Laut einem Forscherteam unter der Leitung der Geophysikerin Ana Lobo vom Caltech deutet dies darauf hin, dass im Ozean darunter etwas Komplexeres als nur vertikale Konvektion vor sich geht.
Dünneres Eis ist – wahrscheinlich nicht überraschend – wahrscheinlich mit stärkerem Schmelzen und dickeres Eis mit stärkerem Gefrieren verbunden. Das bedeutet, dass dort, wo das Eis dicker ist, der Ozean salzhaltiger ist, da nur das Wasser gefriert und die meisten Salze wieder ins Wasser abgegeben werden. Dadurch wird das Wasser unter dem Eis dichter und sinkt auf den Meeresboden.
In Schmelzregionen geschieht das Gegenteil. Das Wasser ist frischer und weniger dicht, sodass es oben bleibt. Hier auf der Erde entsteht so eine Art „Förderband“-Strömung. Wasser gefriert an den Polen, und das dichtere, salzigere Wasser sinkt auf den Boden und fließt in einer Strömung in Richtung Äquator, während wärmeres Wasser vom Äquator zu den Polen fließt, wo es gefriert, was dazu führt, dass dichteres, kaltes Salzwasser absinkt, und so weiter.
Das Team entwickelte ein Computermodell von Enceladus, teilweise basierend auf unserem Verständnis dieser Förderbandströmungen, und das Team stellte fest, dass eine ähnliche Strömung die beobachteten Mächtigkeiten reproduzieren könnte der Mond ist Eis.
Nun ist unklar, ob es Leben auf Enceladus gibt. Es ist sehr weit von der Sonne entfernt, aber aufgrund der internen geothermischen Erwärmung könnte es so sein chemosynthetische Nahrungsnetze ähnlich denen, die man rund um hydrothermale Quellen in den tiefen, dunklen Ozeanen der Erde findet. Wenn sich tief in den Ozeanen von Enceladus Leben verbirgt, könnten uns die Erkenntnisse des Teams dabei helfen, herauszufinden, wo es zu finden ist.
Wir wissen, dass das Wasser von Enceladus salzig ist; Die Wasserproben, die Cassini aus den Geysiren entnommen hatte, verrieten dies. Wenn das Team Recht hat, könnte der Salzgehalt in diesen Geysiren tatsächlich niedriger sein, da sie aus der Schmelzregion ausgestoßen werden und das Wasser um den Äquator möglicherweise viel salzhaltiger ist.
Wir wissen auch, dass Meeresströmungen auf der Erde eine Rolle bei der Nährstoffverteilung spielen. Eine tiefere Kenntnis des Salzgehalts und der Nährstoffverteilung würde dazu beitragen, die Regionen von Enceladus hervorzuheben, die für das Leben, wie wir es kennen, wahrscheinlich am bewohnbarsten sind.
Zum Zeitpunkt des Verfassens dieses Artikels sind keine speziellen Missionen für Enceladus geplant. Allerdings ist die Libelle Mission zum Saturnmond Titan , Die Europa Clipper zum Studium geschickt wird Jupiter Der eisige und (möglicherweise) Geysir speiende Mond Europa und die Jupiter-Eismonde Explorer ( SAFT ) könnten mehr Licht auf die globale Ozeanzirkulation auf diesen seltsamen, geliden Welten werfen.
Die Forschung des Teams wurde in veröffentlicht Naturgeowissenschaften .