Een oceaan stroomt onder Saturnus Icy Moon Enceladus

De maan van Saturnus Enceladus is een actieve waterwereld met een globaal lichaam van water dat diep onder zijn ijzige korst klotst, hebben wetenschappers bevestigd.

Prachtige geisers van water zijn waargenomen die uitbarsten vanaf het oppervlak van Enceladus en leveren direct bewijs van een reservoir van de levengevende vloeistof onder het oppervlak. Maar wetenschappers wisten niet zeker of de satelliet een hele oceaan bevatte, of alleen een kleine hoeveelheid water geconcentreerd op de zuidpool.

Het rokende pistool is de zeer lichte wiebeling die Enceladus toont terwijl het om Saturn draait. Deze onzekere beweging is in feite het resultaat van het klotsende water in Enceladus, en kon niet verschijnen als de maan van ijs tot de kern was gemaakt. In plaats daarvan moet de maan een volledige oceaanlaag bevatten, volgens nieuw onderzoek dat gebaseerd was op meer dan zeven jaar foto's gemaakt door de Cassini ruimtesonde van NASA. [Foto's van Enceladus, Saturnus Icy Moon]

"Dit was een moeilijk probleem waarvoor jarenlange observaties en berekeningen met een diverse verzameling disciplines nodig waren, maar we zijn er zeker van dat we het eindelijk goed hebben," Peter Thomas, hoofdauteur van het nieuwe werk en een Cassini-beeldvormingsteamlid aan de Cornell University , zei in een verklaring van het Cassini-beeldvormingsteam.

Thomas en zijn collega's bestudeerden afbeeldingen van Enceladus om veranderingen in de rotatie nauwkeurig te meten en deden vervolgens verschillende simulaties om te bepalen hoe het binnenste van de maan die schommelingen zou beïnvloeden.

Wiebelige natte maan

Niet lang nadat NASA's Cassini-missie in Saturnus aankwam, ontdekte het tekenen van ijzige pluimen die uit het zuidelijk halfrond spoten. Verdere observatie suggereerde dat de breuken aan de zuidpool, "tijgerstrepen" genaamd, de bron van de geisers waren, waardoor materiaal uit het binnenland de ruimte in kon lekken.

Oorspronkelijk dachten wetenschappers dat slechts een kleine lokale zee onder de ijskorst bestond en de pluimen van materiaal voorzag. Gravitational mapping van de wereld verzameld tijdens de nauwe passen van Cassini suggereerde dat de zee mondiaal zou kunnen zijn, maar niet kon worden bevestigd.

Na een onafhankelijke onderzoekslijn analyseerden Thomas en zijn team meer dan zeven jaar lang beelden van Enceladus, waarbij ze de kenmerken van de maan zorgvuldig over honderden afbeeldingen plaatsten om veranderingen in de rotatie ervan te meten. Ze ontdekten dat de kleine wereld een kleine maar meetbare wiebelen heeft als het draait rond de geringde reus Saturnus.

Het team voerde vervolgens verschillende simulaties uit om te bepalen hoe de schommeling de maan zou beïnvloeden als deze een verscheidenheid aan interieurs had, waaronder een die volledig bevroren was. Ze ontdekten dat de wiebelen alleen werd verklaard als Enceladus een wereldzee onder zijn ijzige korst bevatte.

"Als het oppervlak en de kern star verbonden waren, zou de kern zoveel dood gewicht bieden dat de schommeling veel kleiner zou zijn dan we zouden zien", schreef medeauteur Matthew Tiscareno, een deelnemende wetenschapper van Cassini aan het SETI Institute in Californië, in dezelfde verklaring.

"Dit bewijst dat er een globale laag vloeistof moet zijn die het oppervlak van de kern scheidt."

Het mysterie van de oceaan van Enceladus

Hoe Enceladus zo lang een vloeiende oceaan had kunnen vasthouden, blijft een raadsel. Thomas en zijn collega's stelden ideeën voor een toekomstig onderzoek voor die de vraag konden helpen oplossen, waaronder het idee dat getijdekrachten die door de zwaartekracht van Saturnus worden geproduceerd, meer warmte binnen de maan kunnen opwekken dan eerder werd verwacht.

"Dit is een belangrijke stap verder dan wat we begrepen hebben over deze maan daarvoor, en het toont de aard van diepduik ontdekkingen die we kunnen maken met langlevende orbiter missies naar andere planeten," zei coauteur Carolyn Porco, Cassini imaging team lead bij het Space Science Institute in Colorado. Momenteel overwegen NASA-wetenschappers om al in 2021 een ruimtevaartuig naar Enceladus te sturen.

"Cassini was in dit opzicht voorbeeldig," zei Porco.

Het onderzoek werd online gepubliceerd in het tijdschrift Icarus.