Symulacja wyjaśnia jak Enceladus może sprzyjać rozwojowi życia

Enceladus to dowód na to, że małe jest piękne oraz intrygujące. Ten księżyc Saturna ma ok. 500 km średnicy, co w porównaniu z największym księżycem w Układzie Słonecznym nie wydaje się być szczególnie imponujące – Ganimedes ma średnicę 5268 km – ale nie oznacza to, że Enceladus nie może być interesującym ciałem niebieskim. Zamknijmy kwestię rozmiarów poniższą ciekawostką, czyli porównaniem wielkości tego księżyca i Wysp Brytyjskich.

Enceladus-uk

Enceladus i warunki sprzyjające rozwojowi życia

Niemal każdy słyszał o ekosferze, czyli miejscu wokół gwiazdy, w którym mogą istnieć warunki sprzyjające występowaniu życia – woda w stanie ciekłym jest uznawana za najważniejszy z takich warunków. Jednak takie ekosfery nie mają monopolu… idealnym przykładem innego miejsca, w którym woda mogłaby istnieć w stanie ciekłym, są podpowierzchniowe oceany, otrzymujące wystarczającą ilość energii do tego, aby nie zamarzły. Taki stan rzeczy może zachodzić daleko od ekosfery, a wszystko dzięki ciepłu pochodzącemu od sił pływowych, czyli od oddziaływań grawitacyjnych np. pomiędzy księżycami oraz planetami. Przykład z życia wzięty? Enceladus, który znajduje się daleko od Słońca, lecz ze względu na grawitacyjny wpływ innych ciał niebieskich, dochodzi do ogrzewania jego wnętrza.

Niestety wciąż istnieją pewne zagadki do rozwiązania… Siły pływowe będące wynikiem sąsiedztwa Saturna nie wytworzyłyby wystarczająco dużo ciepła, aby zrekompensować jego utratę. W związku z tym podpowierzchniowy ocean powinien zamarznąć w ciągu 30 milionów lat. Jednak sonda Cassini pokazała nam, że Enceladus jest bardzo aktywnym miejscem, które nie narzeka na brak ciepła. W końcu na jego biegunie południowym mamy dżety, z których wystrzeliwane są pióropusze pary wodnej z zawartością wodoru i dwutlenku węgla, co wyraźnie wskazuje na aktywność hydrotermalną na dnie globalnych oceanów tego księżyca.

cassini-enceladus

 

Najnowsza publikacja z Nature Astronomy, o której aktualnie można przeczytać niemal w całym internecie, oferuje wyjaśnienie. Co zasila zjawiska występujące na Enceladusie? Bardzo szczegółowa symulacja pokazała, że jeżeli jądro Enceladusa nie jest twarde, tzn. jest porowate, ma wiele szczelin, mówiąc opisowo przypomina jakby żwir… to woda mogłaby tam przenikać – zamiast jednolitego, twardego jądra, mamy coś, co może być np. w 30% wypełnione wodą.

Takie jądro jest poddawane nieustannym odkształceniom, właśnie ze względu na siły pływowe, które dodatkowo podgrzewają wspomniane jądro. Nic nowego, ale teraz mamy jeszcze inne zjawisko! Woda przepływa przez szczeliny w jądrze i bardzo się od tego nagrzewa (dochodzi do jej wrzenia), a później jest wystrzeliwana z jądra wprost do oceanu Enceladusa. Wszystko rozkłada się w taki sposób, że zjawisko występuje przede wszystkim na biegunach księżyca, a sposób przepływania wody i jej podgrzewania powinien wyglądać mniej więcej tak, jak na poniższym obrazku.

heatingocean

Wartość tej symulacji płynie z tego, iż oferuje sensowną odpowiedź na nurtującą wszystkich zagadkę. Poza tym, takie warunki mogłyby świetnie sprzyjać potencjalnemu rozwojowi życia na Enceladusie, który nie od dziś rozbudza wyobraźnię naukowców.

Źródło 1, 2, 3, 4