Na Saturnově měsíci Enceladus se zdá, že oceán mává

Pohřben pod 20 kilometry ledu, podpovrchový oceán Enceladu – jeden z nich SaturnJeho měsíce se zdají být mávajícími proudy podobné těm na Zemi.

Teorie odvozená z tvaru kryosféry Encelada zpochybňuje rozšířené přesvědčení, že globální oceán měsíce je homogenní, s výjimkou vertikálního míchání způsobeného teplem měsíčního jádra.

Enceladus, malá zmrzlá koule o průměru asi 500 km (asi 1/7 průměru zemského měsíce), je šestým největším měsícem Saturnu. Navzdory své malé velikosti přitahoval Enceladus pozornost vědců v roce 2014, kdy letěl nad povrchem měsíce Cassini Kosmická loď detekovala důkazy o svém velkém podzemním prostředí a odebrala vzorky vody z výbuchů podobných gejzíru, ke kterým došlo v prasklinách v ledu v Antarktidě. Je to jedno z mála míst ve sluneční soustavě s kapalnou vodou (jiné místo JupiterMoon Europa), což z něj činí cíl zájmu astrobiologů hledajících známky života.

Oceán na Enceladu je téměř úplně jiný než na Zemi. Obvod Země je poměrně mělký (průměrně 3,6 kilometrů hluboký), pokrývá tři čtvrtiny povrchu planety, je teplejší v horní části slunečních paprsků a chladnější v hlubinách blízko mořského dna a má proudy, které jsou ovlivněny větry; Mezitím se zdá, že Enceladus se rozprostírá po celé planetě a má oceán těsně pod jeho povrchem, který je hluboký nejméně 30 kilometrů a je ochlazován nahoře poblíž ledové kůry a na dně ohříván teplem z měsíčního jádra.

Navzdory rozdílům postgraduální studentka Kalifornského technologického institutu Anna Lobo (MS ’17) poznamenává, že oceány na Enceladu mají proudy podobné těm na Zemi. Práce vychází z měření do Cassini Kromě výzkumu Andrewa Thompsona, profesora vědy a techniky v oblasti životního prostředí, který studoval způsob interakce ledu a vody, aby řídil míchání oceánů kolem Antarktidy.

Oceány Enceladus a Země mají jednu důležitou vlastnost: jsou slané. Jak vyplývá z výsledků zveřejněných v Přírodní vědy o Zemi 25. března mohly rozdíly v slanosti působit jako hybné síly oceánské cirkulace na Enceladu, stejně jako v jižním oceánu Země, který obklopuje Antarktidu.

Lobo a Thompson se spojili se Stevenem Vanceem a Saikiranem Tharimenou Laboratoř tryskového pohonu„A provozováno společností Caltech NASA.

Gravitační měření a výpočty tepla z Cassini Již se ukázalo, že ledová kůra je tenčí u pólů než u rovníku. Thompson říká, že oblasti tenkého ledu na pólech budou pravděpodobně spojeny s táním a oblasti silnějšího ledu na rovníku se zamrzáním. To ovlivňuje oceánské proudy, protože když zmrzne slaná voda, uvolňuje soli a dělá okolní vodu těžší, což způsobuje její potopení. V oblastech tání dochází k opaku.

„Znalost distribuce ledu nám umožňuje stanovit omezení pro cirkulační vzorce,“ vysvětluje Lobo. Ideální počítačový model založený na Thomsonových studiích v Antarktidě naznačuje, že oblasti mrznutí a tání definované strukturou ledu budou souviset s oceánskými proudy. Tím se vytvoří rotace pól-rovník, která ovlivňuje distribuci tepla a živin.

„Pochopení podzemních oblastí oceánu, které mohou být pro život nejvhodnější, jak víme, mohlo by jednoho dne pomoci při hledání známek života,“ říká Thompson.

Odkaz: „Inverze oceánu od pólu k rovníku na Enceladu“, autor: Anna H. Lobo, Andrew F Thompson, Stephen de Vance a Saikiran Tharimina, 25. března 2021, Přírodní vědy o Zemi.
DOI: 10.1038 / s41561-021-00706-3

Název příspěvku: „Obvod od pólu k rovníku zvyšuje cirkulaci na Enceladu“ Tato práce byla podpořena programem strategického výzkumu a technologického rozvoje Jet Propulsion Laboratory. Uzel ledového světa v Ústavu astrobiologie NASA; Nadace Davida a Lucille Packardových.