Keď Cassini misia dorazila do systému Saturn v roku 2004, objavila na južnej pologuli Enceladusa niečo dosť neočakávané. Zo stoviek puklín nachádzajúcich sa v polárnej oblasti sa pravidelne objavovali oblaky vody a organických molekúl. Toto bol prvý náznak toho, že Saturn mesiac môže mať vnútorný oceán spôsobený hydrotermálnou aktivitou blízko hranice jadro-plášť.
Podľa novej štúdie založenej na Cassini údaje, ktoré získal pred ponorením do saturnovej atmosféry 15. septembra, sa táto činnosť mohla vykonávať už nejaký čas. Študijný tím v skutočnosti dospel k záveru, že ak je jadro Mesiaca dostatočne porézne, mohlo by vygenerovať dostatok tepla na udržiavanie vnútorného oceánu miliardy rokov. Táto štúdia je zatiaľ najosvedčivejším ukazovateľom toho, že interiér Enceladusu by mohol podporovať život.
Štúdia s názvom „Napájanie predĺženej hydrotermálnej aktivity vo vnútri Enceladusu“ sa nedávno objavila v časopise Astronómia prírody. Túto štúdiu viedol Gaël Choblet, výskumný pracovník v Planetárnom a geodynamickom laboratóriu na Univerzite v Nantes, a zahrnovali členov z NASA Jet Propulsion Laboratory, Karlovej univerzity a Ústavu vied o Zemi a Geo- a Cosmochemistry Laboratory na univerzite. z Heidelbergu.
Pred Cassini Mnohé prelety Enceladusu počas misie vedci verili, že povrch tohto mesiaca bol zložený z tuhého ľadu. Až keď si všimli chocholiarsku aktivitu, uvedomili si, že má vodné trysky, ktoré siahajú až po teplý vodný oceán v jej vnútri. Z údajov získaných Cassini, vedci boli dokonca schopní urobiť vzdelané odhady, kde leží tento vnútorný oceán.
Všetci povedali, Enceladus je relatívne malý mesiac a meria asi 500 km (311 mi) v priemere. Na základe meraní gravitácie vykonaných Cassini, predpokladá sa, že jeho vnútorný oceán leží pod ľadovým vonkajším povrchom v hĺbkach 20 až 25 km (12,4 až 15,5 míľ). Tento povrchový ľad sa však riedi asi 1 až 5 km (0,6 až 3,1 mil) nad južnou polárnou oblasťou, kde prúdom vody a ľadových častíc prúdia trhliny.
Na základe spôsobu, akým Enceladus obieha Saturn určitým kolísaním (aka. Libration), vedci dokázali odhadnúť hĺbku oceánu, ktorú umiestnili na 26 až 31 km (16 až 19 míľ). To všetko obklopuje jadro, o ktorom sa predpokladá, že je zložené zo silikátových minerálov a kovu, ale ktoré je tiež porézne. Napriek všetkým týmto zisteniam zostáva zdroj vnútornej teploty niečo ako otvorená otázka.
Tento mechanizmus by musel byť aktívny, keď sa mesiac vytvoril pred miliardami rokov a je stále aktívny aj dnes (o čom svedčí aj súčasná aktivita oblakov). Ako vysvetlil Dr. Choblet v tlačovom vyhlásení ESA:
„Tam, kde Enceladus dostáva trvalú moc, aby zostal aktívny, bolo vždy trochu záhadou, ale teraz sme podrobnejšie uvažovali o tom, ako by mohla štruktúra a zloženie skalného jadra Mesiaca hrať kľúčovú úlohu pri vytváraní potrebnej energie.“
Vedci špekulujú o tom, že prílivové sily spôsobené gravitačným vplyvom Saturn sú zodpovedné za vnútorné zahrievanie Enceladusu. Tiež sa predpokladá, že spôsob, akým Saturn tlačí a ťahá mesiac, keď sleduje eliptickú cestu okolo planéty, spôsobuje deformáciu ľadovej škrupiny Enceladusu, čo spôsobuje trhliny okolo južnej polárnej oblasti. Tieto mechanizmy sa považujú za zodpovedné za vnútorný teplý vodný oceán v Európe.
Energia vytváraná prílivovým trením v ľade je však príliš slabá na vyváženie tepelných strát z oceánu. Ak oceán Enceladusa stráca energiu do vesmíru, celý mesiac zmrzne do 30 miliónov rokov. Podobne je prirodzený rozklad rádioaktívnych prvkov v jadre (ktorý bol navrhnutý aj pre ďalšie mesiace) tiež asi stokrát príliš slabý na to, aby bolo možné vysvetliť vnútornú a chumáčovú aktivitu Enceladusu.
Na vyriešenie tohto problému Dr. Choblet a jeho tím uskutočnili simulácie jadra Enceladusa, aby určili, aké podmienky by mohli umožniť prílivové zahrievanie v priebehu miliárd rokov. Ako uvádzajú vo svojej štúdii:
„Pri absencii priamych obmedzení na mechanické vlastnosti jadra Enceladusu považujeme rýchlosť prílivového trenia a efektívnosť vodnej dopravy poréznym prúdom za širokú škálu parametrov. Na nekonsolidované jadro Enceladusu sa dá pozerať ako na vysoko zrnitý / fragmentovaný materiál, pri ktorom je pravdepodobné, že prílivová deformácia bude počas fragmentovaných preskupení spojená s medzikryštálovým trením. “
Zistili, že je to v poriadku pre Cassini Aby bolo možné pozorovať, jadro Enceladusu by muselo byť vyrobené z nekonsolidovaného, ľahko deformovateľného porézneho kameňa. Toto jadro by sa dalo ľahko preniknúť tekutou vodou, ktorá by vsiakla do jadra a postupne by sa ohrievala prílivovým trením medzi klznými úlomkami hornín. Len čo by bola táto voda dostatočne zahriata, stúpala by hore kvôli teplotným rozdielom v okolí.
Tento proces nakoniec prenáša teplo do vnútorného oceánu v úzkych oblakoch, ktoré stúpajú na ulicu Enceladus. Raz tam spôsobí, že povrchový ľad sa roztopí a vytvorí trhliny, cez ktoré prúdia dýzy do vesmíru, chrlia vodu, častice ľadu a hydratované minerály, ktoré dopĺňajú Saturnov E-krúžok. To všetko je v súlade s pripomienkami, ktoré predložila Cassini, a je udržateľný z geofyzikálneho hľadiska.
Inými slovami, táto štúdia je schopná ukázať, že činnosť v jadre spoločnosti Enceladus by mohla priniesť potrebné zahriatie na udržanie globálneho oceánu a produkciu chocholníkov. Pretože táto akcia je výsledkom štruktúry jadra a prílivovej interakcie so Saturnom, je úplne logické, že sa uskutočňuje už miliardy rokov. Táto štúdia okrem toho, že poskytuje prvé koherentné vysvetlenie aktivity Enceladus, je silným ukazovateľom obývateľnosti.
Ako vedci pochopili, život trvá dlho, kým sa rozbehne. Odhaduje sa, že na Zemi sa prvé mikroorganizmy objavili po 500 miliónoch rokov a verí sa, že v tomto procese zohrávali kľúčovú úlohu hydrotermálne prieduchy. Trvalo to ďalších 2,5 miliardy rokov, kým sa vyvinul prvý multibunkový život, a rastliny a zvieratá na súši boli v okolí len posledných 500 miliónov rokov.
Vedomie, že mesiace ako Enceladus - ktorý má potrebnú chémiu na podporu života - má tiež potrebnú energiu na miliardy rokov, je preto veľmi povzbudivé. Dá sa len predstaviť, čo nájdeme, keď budúce misie začnú podrobnejšie skúmať svoje oblaky!
