Siitä lähtien, kun Cassini-avaruusalus havaitsi enceladusen jäätyneen pinnan murtumien perusteella vesihöyryä ja jäätä vuonna 2005, tutkijat ovat oletaneet, että jäisen pinnan alla on suuri vesisäiliö, joka mahdollisesti polttaa hiukkasia. Nyt Cassinin keräämät painovoimamittaukset ovat vahvistaneet, että Saturnuksen tämä houkutteleva kuu todellakin sataa suuren etelänavan lähellä olevan merenpinnan valtameren.
"Olemme ensimmäistä kertaa käyttäneet geofysikaalista menetelmää Enceladuksen sisäisen rakenteen määrittämiseen, ja tiedot viittaavat siihen, että todellakin on suuri, mahdollisesti alueellinen valtameri noin 50 kilometriä etelänavan pinnan alapuolella", sanoo David Stevenson kotoisin. Caltech, avustaja tuloksesta, julkaistiin Science-lehden nykyisessä numerossa. "Tämä antaa sitten yhden mahdollisen tarinan selittääkseen miksi vesi purkaa näistä murtumista, joita näemme etelänavalla."
Avaruusalukset kulkivat kolmella erillisellä perholevyllä vuosina 2010 ja 2012 100 km: n säteellä Enceladusa, kahdesti eteläisen pallonpuoliskon yli ja kerran pohjoisen pallonpuoliskon yli.
Lentämisen aikana gravitaatiohinaaja muutti avaruusaluksen lentoreittiä niin vähän, muuttaen nopeuttaan vain 0,2–0,3 millimetriä sekunnissa.
Niinkin pienet kuin nämä poikkeamat olivat, ne olivat havaittavissa avaruusaluksen radiosignaaleista, kun ne palautettiin takaisin maan päälle tarjoamalla mitta siitä, kuinka Enceladusin painovoima vaihteli avaruusaluksen kiertoradalla. Näitä mittauksia voidaan sitten käyttää päättelemään massan jakautumista kuun sisällä.
Esimerkiksi keskimääräistä korkeampi painovoimainen 'poikkeavuus' saattaa viitata vuoren esiintymiseen, kun taas keskimääräistä alhaisempi lukema tarkoittaa massavajea.
Enceladussa tutkijat mittasivat negatiivisen massavirheen etelänavan pinnalla, jota seurasi positiivinen noin 30–40 km alapuolella.
"Analysoimalla avaruusaluksen liikettä tällä tavalla ja ottamalla huomioon Cassinin kameroilla näkemämme kuun topografia, meille annetaan ikkuna Enceladusin sisäiseen rakenteeseen", sanoi pääkirjailija Luciano Iess.
"Tämä on todella ainoa tapa oppia sisäisestä rakenteesta kaukokartoituksesta", Stevenson lisäsi.
Ainoa tapa saada tarkempia mittauksia olisi laittaa seismometrit Enceladun pinnalle. Ja sitä ei tapahdu pian.
Stevensonin mukaan painovoimadatan keskeinen piirre oli negatiivinen massavirhe Enceladuksen etelänavalla. Tämä tapahtuu, kun tietyssä paikassa massaa on vähemmän kuin voisi odottaa tasaisen pallomaisen rungon tapauksessa. Koska Enceladusin etelänavan pinnalla on tunnettu masennus, tutkijat odottivat löytävänsä negatiivisen massanomalian. Epänormaali oli kuitenkin hieman pienempi kuin pelkästään masennus voisi ennustaa.
"Avaruusaluksen liikkeen häiriöt voidaan selittää yksinkertaisimmin kuulla, jolla on epäsymmetrinen sisäinen rakenne siten, että jääkuori on nestemäisen veden päällä eteläisen pallonpuoliskon noin 30–40 km: n syvyydessä", Iess sanoi.
Vaikka painovoimatiedot eivät voi sulkea pois globaalia valtamerta, etelänavasta 50 asteen S leveysasteeseen ulottuva aluemeri on parhaiten sopusoinnussa kuun topografian ja murtumien ympärillä havaittujen korkeiden paikallisten lämpötilojen kanssa, joita kutsutaan 'tiikeriraideiksi' Enceladusin etelänavalla.
Monet ovat sanoneet, että Enceladus on yksi parhaimmista paikoista aurinkokunnassa etsimään elämää. Huomaava tutkija Carolyn Porco ja Chris McKay ovat julkaissut äskettäin julkaisun, jonka otsikko on "Seuraa Plume: Enceladusin käyttökelpoisuus", jossa he sanovat, että koska Cassini-operaation analyysi putkenlaskusta osoittaa, että "tasainen putki johtuu maanalaisesta nestemäisestä vedestä säiliö, joka sisältää orgaanista hiiltä, biologisesti saatavissa olevaa typpeä, redox-energialähteitä ja epäorgaanisia suoloja ”, että näytteet kosteudesta tulevasta kosteudesta pääsevät edullisen lentomatkan avulla. "Mikään muu maailma ei ole niin hyvin tutkittu viitteitä asumisolosuhteista."
Nämä Cassinin viimeisimmät havainnot tekevät tehtävästä Enceladussa entistä houkuttelevamman.
Tieteellinen kirja (paywall) “Enceladusin painokenttä ja sisärakenne.”
Lähteet: ESA, Caltech
