Carolyn Porco, Leiterin des Cassini Imaging Research Teams, berichtete 2011 in Harvard, dass die größte Entdeckung von allen am Südpol des kleinen eisigen Saturnmondes Enceladus gemacht worden sei. In der Polarregion des Satelliten wurden erhöhte Temperaturen sowie eine riesige Wolke von Eispartikeln festgestellt, die Zehntausende von Kilometern in den Weltraum schossen.
Die Analyse des Eisfußabdrucks, der Wasserdampf und Spuren von organischen Materialien wie Methan, Kohlendioxid und Propan enthält, legt nahe, dass er von Geysiren angetrieben wird, die aus einem globalen Ozean ausbrechen, der unter der eisigen Mondoberfläche begraben ist.
Diese Ergebnisse weisen laut Porco auf die Möglichkeit hin, dass es eine „Umgebung gibt, in der das Leben leben kann. Wenn wir eine zweite Genese in unserem Sonnensystem finden, die unabhängig von der Erde ist, wird sie alle Kanone verletzen. Der Existenzsatz wurde bewiesen, und wir konnten zuversichtlich schließen, dass das Leben kein Fehler ist, sondern ein Merkmal des Universums, in dem wir leben, und dass dies ein sehr alltägliches Ereignis ist, das erstaunlich oft vorgekommen ist."
In jüngerer Zeit bezeichnete Edwin Keith, Assistenzprofessor für Geophysik an der Universität von Chicago, Enceladus als "Gelegenheit für das beste astrobiologische Experiment im Sonnensystem". Er fügte hinzu, dass Enceladus ein führender Kandidat für außerirdisches Leben ist. Cassinis Daten deuten stark darauf hin, dass die kryovulkanischen Federn von Enceladus aus einer ozeanischen Umgebung stammen könnten, die für Biomoleküle freundlich ist.
Die Erhaltung massiver explosiver Risse auf der Oberfläche des sechstgrößten Saturnmondes blieb trotz der überraschend kalten Mondoberfläche 11 Jahre lang ein Rätsel. In jüngerer Zeit haben Wissenschaftler der Princeton University und der University of Chicago jedoch gezeigt, dass Risse durch Spritzen von Wasser in den weiten Ozean aktiviert werden können, was darauf hindeutet, dass sich der Mond unter einer dicken Eiskruste befindet. Solche Erkenntnisse bilden eine solide Grundlage für zukünftige Missionen von Satelliten nach Enceladus, die in erster Linie nach Leben suchen werden.
Die sogenannten "Tigerstreifen", diese Risse in Enceladus, stoßen regelmäßig hohe Dampfstrahlen und gefrorene Partikel aus, die durch die vom Saturn erzeugten Gezeitenkräfte angetrieben werden, schreiben Wissenschaftler in den Proceedings der National Academy of Sciences. Die vier Tigerstreifen befinden sich in der Nähe des Südpols von Enceladus, durchschnittlich 130 Kilometer lang und 35 Kilometer voneinander entfernt. Sie wurden erstmals 2005 vom unbemannten Raumschiff Cassini der NASA beobachtet, das seit 2004 den Saturn und seine Monde umkreist. Cassinis Daten deuten darauf hin, dass die Auswürfe des Mondes möglicherweise aus einem biologisch freundlichen Ozean stammen.
Seit der Beobachtung von Cassini-Rissen und Auswürfen haben Wissenschaftler versucht, ihre Ursache, Größe und Persistenz zu erklären, erklärt Edwin Keith.
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"Auf der Erde dauern Eruptionen normalerweise nicht lange", sagt Kite. - Wenn Sie einen zu langen Ausbruch sehen, ist dies auf mehrere Ausbrüche mit großen Lücken dazwischen zurückzuführen. Es ist schwer zu erklären, warum das Fraktursystem nicht mit seinem eigenen Eis verstopft ist. Und es ist schwer zu erklären, warum die Freisetzung von Energie aus dem Grundwasser nicht absolut alles einfriert."
Kite und Co-Autor Alan Rubin, Professor für Geowissenschaften in Princeton, haben ein Modell entwickelt, das davon ausgeht, dass Wasser in Rillen abwechselnd in Rillen steigt und fällt, die sich unter Gezeitenstress in Enceladus 'Eisschale biegen. Die durch diese regelmäßige Bewegung erzeugte Wärme reicht aus, um das Wasser vor dem Gefrieren zu bewahren, selbst wenn der Mond unter 30 Kilometer dickem Eis gefangen ist.
Das Kaite- und Rubin-Modell bietet eine scheinbar einfache Erklärung für Beobachtungen, die solche einfachen Erklärungen in der Vergangenheit in Frage gestellt haben. Frühere Vorschläge, wie zum Beispiel, dass Tigerstreifen in durch Reibungserwärmung geschmolzenem Eis schlaff sind, können nicht erklären, dass das ausgebrochene Material aus dem unterirdischen Ozean von Enceladus stammt. Kite wandte sich an Rubin, weil Rubin in der Vergangenheit geschmolzenes Gestein durch Risse auf der Erde transportiert hatte. Aber als Kite vorschlug, dass viskose Bewegungen das Wasser in den Rillen vor dem Gefrieren bewahren könnten, war Rubin der Idee zunächst skeptisch gegenüber.
„Weil die Viskosität von Wasser so niedrig ist, bezweifelte ich, dass es genug Wärme erzeugen würde“, sagt Rubin. Eruptionen. Meiner Meinung nach ist dies das erste Modell, das Beobachtungen natürlich erklärt."
Das gleiche Modell kann auf andere eisige Welten wie Jupiters Mond Europa angewendet werden, der ebenfalls einen unterirdischen Ozean hat und oft als Planetenkörper bezeichnet wird, der Leben haben kann. „Enceladus kann zu dieser Liste hinzugefügt werden. Direkte Wege zu den unterirdischen Ozeanen auf solchen Satelliten könnten mögliche Fenster in eine Umgebung sein, die Leben enthält."
Unter der Annahme, dass die Tigerstreifen tatsächlich mit dem Ozean von Enceladus verbunden sind, könnten zukünftige Satellitenmissionen mit Sensoren und Ausrüstung ausgestattet werden, um nach möglichen Beweisen für das Leben auf dem Mond zu suchen, sagt Rubin. Der letzte Cassini-Vorbeiflug um Enceladus fand am 19. Dezember statt.
Die Tigerstreifen von Enceladus spucken regelmäßig hohe Dampfstrahlen und gefrorene Partikel aus
Carolyn Porco sagt, dass die Arbeit von Kyte und Rubin eine Reihe von Fragen zu den Rissen im Satelliten erklären könnte.
Zum Beispiel erreichen Eruptionsfahnen ihren Höhepunkt etwa fünf Stunden später als erwartet, selbst wenn wir die 40 Minuten berücksichtigen, die ausgestoßene Partikel benötigen, um die Höhe zu erreichen, in der Cassini sie erkennt. Wissenschaftler haben zuvor mögliche Erklärungen für diese Verzögerung vorgeschlagen, einschließlich einer langsam reagierenden Eisschale.
Kaite und Rubin fanden heraus, dass die Rillen der Tigerstreifen eine optimale Breite haben, was den Zeitpunkt der Eruptionen erklärt. Die Breite der Rillen beeinflusst, wie schnell sie auf Gezeitenkräfte reagieren. Im Falle des breiten Schlitzes reagieren die Eruptionen schnell auf Gezeitenkräfte, sagt Kite. Bei engeren Schlitzen treten Eruptionen acht Stunden nach Erreichen des Höhepunkts der Gezeitenkräfte auf. "Es gibt ein Volltreffer zwischen ihnen", sagt er, in dem Gezeitenkräfte die Bewegung von Wasser in Wärme umwandeln und genug Energie erzeugen, um Eruptionen zu erzeugen, die die beobachtete Verzögerung von fünf Stunden erfüllen. Porco hält dies für den besten Punkt in der Studie.
Kaite plant, Analoga von Enceladus-Geysiren auf der Erde zu untersuchen, von denen die nächsten Beispiele in der Antarktis zu finden sind.
