Νέα έρευνα ανακάλυψε ότι η πλάγια κίνηση κατά μήκος των χαρακτηριστικών «λωρίδων τίγρης» στο φεγγάρι του Κρόνου Εγκέλαδος συνδέεται με πίδακες κρυστάλλων πάγου που εκτοξεύονται από το παγωμένο κέλυφος του. Τα αποτελέσματα θα μπορούσαν να βοηθήσουν στον προσδιορισμό των ιδιοτήτων αυτού του παγωμένου φεγγαριού στον υπόγειο ωκεανό του Κρόνου και έτσι να διευκρινιστεί εάν ο Εγκέλαδος είναι ευνοϊκός για τη ζωή.
Οι ρίγες τίγρης του Εγκέλαδου αποτελούνται από τέσσερις παράλληλες ρήξεις γραμμής στο νότιο πόλο της Σελήνης, που παρατηρήθηκαν για πρώτη φορά από το διαστημόπλοιο Cassini της NASA το 2005. Ο «κρυοηφαιστεισμός» σε αυτή την περιοχή εκτοξεύει κρυστάλλους πάγου από αυτά τα κατάγματα, που πιστεύεται ότι προήλθαν από τον θαμμένο ωκεανό του Εγκέλαδου, και προκαλώντας τη συλλογή ενός μεγάλου νέφους υλικού πάνω από το νότιο πόλο του φεγγαριού του Κρόνου.
Τόσο η φωτεινότητα αυτού του νέφους όσο και οι ακτίνες που παράγει φαίνεται να ποικίλλουν σε ένα μοτίβο που συνάδει με την τροχιά σχεδόν 33 ωρών του Εγκέλαδου γύρω από τον Κρόνο, τον δεύτερο μεγαλύτερο πλανήτη του ηλιακού συστήματος. Αυτό οδήγησε τους επιστήμονες να θεωρήσουν ότι η δραστηριότητα του πίδακα αυξάνεται καθώς το παλιρροϊκό στρες επηρεάζει τις ρίγες της τίγρης.
Σχετίζεται με: Η ζωή στον Εγκέλαδο; Η Ευρώπη σχεδιάζει αστροβιολογική αποστολή στο ωκεάνιο φεγγάρι του Κρόνου
Ωστόσο, αυτή η θεωρία δεν μπορεί να εξηγήσει γιατί οι πίδακες του Εγκέλαδου κορυφώνονται ώρες μετά την κορυφή του παλιρροϊκού στρες ή γιατί υπάρχει μια δεύτερη μικρότερη κορυφή λίγο μετά την πλησιέστερη προσέγγιση του Εγκέλαδου στον Κρόνο. Μια νέα αριθμητική προσομοίωση των παλιρροϊκών τάσεων του Εγκέλαδου και της κίνησης των ρηγμάτων του με λωρίδες τίγρης προσδιορίζει ένα φαινόμενο παρόμοιο με αυτό στο ρήγμα του San Andreas και αντιστοιχεί στο μοτίβο της δραστηριότητας του πίδακα.
«Έχουμε αναπτύξει ένα εξελιγμένο αριθμητικό μοντέλο για την προσομοίωση παλιρροϊκών κινήσεων ολίσθησης κατά μήκος των ρηγμάτων του Εγκέλαδου. «Αυτά τα μοντέλα λαμβάνουν υπόψη τον ρόλο της τριβής, η οποία προκαλεί το μέγεθος της ολίσθησης στα ρήγματα να εξαρτάται τόσο από θλιπτικές όσο και από διατμητικές τάσεις», λέει ο Alexander Berne, επικεφαλής της ομάδας πίσω από την προσομοίωση και μεταπτυχιακός φοιτητής στο Ινστιτούτο της Καλιφόρνια. Technology (Caltech ), είπε στο Space.com.
«Το αριθμητικό μοντέλο μπόρεσε να προσομοιώσει την ολίσθηση κατά μήκος των ρηγμάτων του Εγκέλαδου με τρόπο που να ταιριάζει με τις παρατηρούμενες διακυμάνσεις στη φωτεινότητα του νέφους καθώς και με τις χωρικές διακυμάνσεις στη θερμοκρασία της επιφάνειας, υποδηλώνοντας ότι οι πίδακες και οι διακυμάνσεις στη φωτεινότητα του νέφους μπορούν να ελέγχεται από την κίνηση σάρωσης πάνω από την τροχιά του Εγκέλαδου.”
Το ρήγμα του San Andreas στο διάστημα
Ο Berne και οι συνεργάτες του βρήκαν ότι η μηχανική τριβής ελέγχει την κίνηση στις διεπαφές κατά μήκος των λωρίδων τίγρης του Εγκέλαδου, όπου συναντώνται και οι δύο πλευρές των καταγμάτων. Αυτό σημαίνει ότι οι ρίγες της τίγρης γλιστρούν και κλειδώνουν τακτικά κατά τη διάρκεια του τροχιακού κύκλου του Εγκέλαδου. Αυτή η αντιπαράθεση ή η κίνηση «χτύπημα-ολίσθησης» είναι συνεπής με τη δραστηριότητα του τζετ.
Η συσχέτιση μεταξύ της δραστηριότητας της ολίσθησης και της φωτεινότητας του πίδακα στην προσομοίωση οδήγησε την ομάδα να υποθέσει ότι οι διακυμάνσεις στη δραστηριότητα του πίδακα ελέγχονται από την παρουσία «τραβηγμάτων» κατά μήκος των ρηγμάτων. Αυτά είναι καμπύλα τμήματα καταγμάτων που ανοίγουν κάτω από μια ευρεία κρούση, επιτρέποντας στο νερό από τον υπόγειο ωκεανό να ανέβει μέσω του κελύφους πάγου για να τροφοδοτήσει τους κρυοηφαιστειογενείς πίδακες.
«Μια στενή επίγεια αναλογία είναι η κίνηση κατά μήκος των λεκανοπεδικών δομών pull-apart πάνω από μεγάλα ρήγματα ολίσθησης που υπόκεινται σε τεκτονικές τάσεις. Ένα παράδειγμα τέτοιας κίνησης μπορεί να βρεθεί πάνω από τη λεκάνη Salton – μια μεγάλη λεκάνη έλξης στο ρήγμα San Andreas, ένα «ρήγμα ολίσθησης στη Νότια Καλιφόρνια», είπε ο Berne. «Οι περιφερειακές κινήσεις ολίσθησης προκαλούν τοπική επέκταση του φλοιού και ηφαιστειακό σχηματισμό πάνω από τη λεκάνη του Salton. Αυτή η διαδικασία είναι παρόμοια με την παλιρροϊκή διαστολή κατά μήκος έλξης στον Εγκέλαδο, η οποία μπορεί να ρυθμίζει την κρυοηφαιστειακή δραστηριότητα της Σελήνης».
«Πριν από τη διεξαγωγή της έρευνας, δεν περιμέναμε μια τόσο υψηλή συσχέτιση μεταξύ της μοντελοποιημένης κίνησης ολίσθησης και της δραστηριότητας αεριωθουμένων».
Η έρευνα της ομάδας δείχνει ότι οι ρίγες της τίγρης του Εγκέλαδου ανοίγουν διαφορετικά από ό,τι πιστεύαμε.
«Αυτό το εύρημα ήταν εκπληκτικό γιατί οι περισσότερες προηγούμενες μελέτες για αυτό το θέμα αναφέρουν ένα ευρύ άνοιγμα κατά μήκος των λωρίδων της τίγρης, όπως το άνοιγμα και το κλείσιμο σαν πόρτα του ανελκυστήρα, ως τον κύριο μηχανισμό για τη ρύθμιση των διακυμάνσεων της φωτεινότητας του σύννεφου», είπε ο Berne.
Ο ερευνητής του Caltech πρόσθεσε ότι τα μοντέλα της ομάδας υποδηλώνουν ότι οι παλίρροιες σε πολλαπλές χρονικές κλίμακες παίζουν θεμελιώδη ρόλο στην εξέλιξη του Εγκέλαδου και του ωκεανού του.
«Στην τροχιακή κλίμακα, οι παλίρροιες φαίνεται να ρυθμίζουν την ποσότητα του υλικού που ρέει από έναν υπόγειο ωκεανό μέσω των ρωγμών της ρίγας τίγρης», είπε ο Berne. «Σε μεγαλύτερες χρονικές κλίμακες, οι παλίρροιες μπορεί να προκαλέσουν το σπάσιμο των λωρίδων τριβής της τίγρης στη δεξιά πλευρική πλευρά».
Περαιτέρω πρότεινε ότι αυτή η μακροπρόθεσμη κίνηση προς τα δεξιά θα μπορούσε να οδηγήσει στο σχηματισμό γεωλογικών χαρακτηριστικών που παρατηρήθηκαν γύρω από το έδαφος του νότιου πόλου του Εγκέλαδου. Αυτό περιλαμβάνει ένα διάλειμμα που εκπέμπεται από τον νότιο πόλο στο πίσω ημισφαίριο του Εγκέλαδου.
Οι επιστήμονες έχουν προτείνει ότι ο Εγκέλαδος, με τον θαμμένο παγκόσμιο ωκεανό του, θα μπορούσε να είναι πρωταρχικός στόχος για την αναζήτηση ζωής αλλού στο ηλιακό σύστημα. Αυτή η έρευνα και το μοντέλο της ομάδας μπορεί να παρέχουν πρόσθετη υποστήριξη για αυτήν την υπόθεση.
«Η κατανόηση των οδών μεταφοράς υλικών κάτω από την επιφάνεια μέσα από απομακρυσμένες ή ευρείες ζώνες ρήγματος είναι κρίσιμη για τον προσδιορισμό του εάν οι κόκκοι πάγου στους πίδακες του Εγκέλαδου είναι αντιπροσωπευτικοί του δυνητικά κατοικήσιμου παγκόσμιου ωκεανού της Σελήνης. «Η μελέτη μας παρέχει ένα πλαίσιο για την κατανόηση τέτοιων διαδρομών μεταφοράς και την εξέλιξή τους με την πάροδο του χρόνου», δήλωσε ο Bern.
«Τα στοιχεία για τη μακροπρόθεσμη επιρροή των παλίρροιων στην εξέλιξη του Εγκέλαδου, που θερμαίνει επίσης το εσωτερικό, υποδηλώνουν ότι ο ωκεανός του φεγγαριού είναι μακρόβιος, γεγονός που έχει επιπτώσεις στην πιθανή εξέλιξη της ζωής στο εσωτερικό».
ΠΑΡΟΜΟΙΕΣ ΑΝΑΡΤΗΣΕΙΣ:
— Η εύρεση ζωής στο φεγγάρι του Κρόνου Εγκέλαδος μπορεί να είναι ευκολότερη από ό,τι πιστεύαμε
— Το φεγγάρι του Κρόνου Εγκέλαδος περιέχει όλα τα συστατικά για τη ζωή στους παγωμένους ωκεανούς του. Υπάρχει όμως ζωή εκεί;
— Αυτό το ρομπότ φιδιού θα μπορούσε να κυνηγήσει εξωγήινη ζωή σε παγωμένα φεγγάρια όπως ο Εγκέλαδος του Κρόνου
Επί του παρόντος, το συμπέρασμα της ομάδας βασίζεται σε προσομοίωση υπολογιστή και ως εκ τούτου πρέπει να επιβεβαιωθεί από πραγματικές παρατηρήσεις.
«Οι γεωφυσικές μετρήσεις στον Εγκέλαδο χρησιμοποιώντας ραντάρ θα μας επέτρεπαν να επιβεβαιώσουμε ή να αντικρούσουμε τις υποθέσεις που παρουσιάζονται στην εργασία μας. Γενικότερα, τέτοιες παρατηρήσεις της κίνησης της επιφάνειας του Εγκέλαδου με την πάροδο του χρόνου μπορούν να παρέχουν σημαντικούς περιορισμούς στη δυναμική του πυρήνα και του φλοιού, καθώς και στον βαθμό στον οποίο αυτές οι διεργασίες ήταν ενεργές με την πάροδο του χρόνου», κατέληξε ο Berne. «Θέλουμε να συνεχίσουμε να διερευνούμε τρόπους με τους οποίους μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε γεωφυσικές μετρήσεις για να κατανοήσουμε καλύτερα τις συνθήκες που θα μπορούσαν να επιτρέψουν την εμφάνιση και την ανάπτυξη ζωής στον Εγκέλαδο».
Η έρευνα της ομάδας δημοσιεύτηκε τη Δευτέρα (29 Απριλίου) στο περιοδικό Nature Geoscience.