Viimati jätsime hüvasti kosmoseaparaadiga Cassini, mis laskus pärast 13-aastast ustavat teenimist Saturni ja tema satelliitide orbiidile otse hiiglasliku planeedi atmosfääri sügavustesse. Selle suure finaali põhjuseks oli hoiatus võimalusest, et Cassini kukub Saturni ühte kuusse - eriti Enceladusse.
Enceladus on ainulaadne oma geisrite kardina ja sisemaaookeani poolest. Täna peetakse seda väikest jäist kuud potentsiaalseks elupaigaks, nii et me ei saanud lasta tal kosmoselaevaga Cassini saastuda. Loodusastronoomias avaldatud uus uurimus viitab sellele, et see ookean on olnud Enceladuse pinna all väga pikka aega - piisavalt kaua, et luua tingimused eluks.
Enceladuse geisrid on soolase vee-jää segude heitkogused koos süsinikdioksiidi, ammoniaagi, metaani ja muude süsivesinike jääkidega, mis purunevad Enceladuse lõunapolaarpiirkonnas tekkivatest pragudest. Just nende geisrite tõttu otsustasid teadlased, et Enceladusel peab olema maapealne ookean ja see ookean on aktiivne (konvektiivne). Järgnenud vaatlused näitasid, et heitkogustes oli vesinikku, mis viis täiendava järelduseni hüdrotermilise aktiivsuse - vee ja kivimi koosmõjust põhjustatud keemiliste reaktsioonide kohta. Kuid teadlased ei suutnud selgitada, milline soojusallikas võib selle tegevuse põhjustada.
Lisavaatluste abil puuduva soojusallika mõistatus ainult süvenes. Geisrid on seotud nn "tiigri triipudega" - nelja paralleelse veaga pinnal, 100 kilomeetri pikkuse ja 500 meetri sügavusega. Need ribad on ülejäänud jääkoorikust kuumemad, seega pidid need olema jäälõhed. Tiigri triipude piirkonnas pole peaaegu ühtegi löögikraatrit, nii et need peavad olema väga noored, suurusjärgus miljon aastat. Iga mudel, mis võiks seletada soojusallikat, peaks arvestama ka selle keskendunud olemusega - maailmamere, kuid miks on aktiivne ainult lõunapolaarne piirkond?
Mitu aastat järjest eelistasid teadlased selgitust "loodete kuumutamine" - planeedisuuruste kehade vastastikmõju tulemus. Näiteks vastutab loode vastastikune mõju meie enda kuuga Maa mõõnade ja voolude eest. Enceladus on orbiidil resonantsis kuuga Dione, mis mõjutab Enceladuse orbiidi kuju Saturni ümber. Kuid sellest mõjust ei piisa, et selgitada geisrite aktiivsena hoidmiseks vajalikku võimsust - umbes 5 GW. Piisaks Peterburi suurusele linnale.
Poorne südamik
Reklaamvideo:
Teadlased jõudsid mõistatuse lahendamise lähedale, kui vaatasid Enceladuse sisemist ülesehitust. Sellel kuul on piisavalt madal tihedus, et see koosneb peamiselt väikese tahke südamikuga jääst. Sellega arvestati aastaid, sest Voyager 2 tegi esimesed Enceladuse pildid ja määras selle raadiuse ning seejärel ka helitugevuse. Cassinile mõjuva Enceladuse gravitatsiooniline tõmme võimaldas hinnata kuu massi ja tuletada keha tiheduse väärtuse. Cassini mõõtmised näitasid ka, et südamikul on madal tihedus, mis viitab sellele, et südamik on poorne, jääga täidetud pooridega.
Uus arvutuste seeria täidab südamiku poorid pigem vee kui jääga, sest poorides oleva veega seotud loodete jõud on enam kui piisav, et selgitada, kuidas Enceladuse soojus tekib. Mudel on suurepärane selle poolest, et see ei seleta mitte ainult südamiku poorsust, vaid ka selle läbilaskvust (kui hõlpsasti vedelik seda läbib) ja tugevust (kas see vedeliku läbimisel praguneb?).
Kõigi nende parameetrite ühendamine ühes võrrandis võimaldab selle lahendada elegantse soojusvoo mudeli loomisega Enceladuses.
Töö autorid loovad kolmemõõtmelise pildi sellest, kus ja millal kandub poorsetes ruumides olevate loodete liikumiste soojus üle ookeani. Soojuse jaotumine südamikus ei ole ühtlane, vaid pigem ühendatud kitsaste elamute protsessis, peamiselt lõunapoolusel. Ja kuna soojusallikad (mille temperatuur ulatub 85 kraadini) on nii kontsentreeritud, peab nende läheduses olema suurenenud hüdrotermiline aktiivsus, mis seletab pursetes sisalduvat vesinikku.
Lõpuks võib selle mudeli analüüsimisel teha tähelepanuväärse tähelepaneku, et sisetõusu tekitatud soojushulk on piisav Enceladuse maa-ookeani püsimiseks miljardite aastate jooksul. Tekib veel üks küsimus: mida see kõik Enceladuse elu jaoks tähendab? Mitu miljardit aastat eksisteerinud soojast ookeanist saaks elu imeline häll - Maal kulus mikroobide vormilt imetajatele üleminekuks vaid 640 miljonit aastat. Kahjuks võib Enceladus ise olla üsna noor - see võis tekkida vaid 100 miljonit aastat tagasi. Kas see on piisavalt aega elamiseks?
Võib olla. Tõenäoliselt tekkis elu Maal mitusada miljonit aastat palju raskemates pommitamistingimustes. Kuid siis kulus mõjupiirkondade laiendamiseks veel 3500 miljonit aastat. Võib-olla on see Enceladuse tulevik. Võib-olla saab sellest satelliidist mitte ahvide, vaid näkineitide planeet?
Ilja Khel
