Jens Asbjørn Bøgen
Den överraskande upptäckten tyder på att den isiga världen har den långsiktiga termiska balans som är nödvändig för att liv ska kunna existera.
Ett forskningsteam från Oxfords universitet, Southwest Research Institute och Planetary Science Institute har för första gången upptäckt tecken på ett betydande värmeflöde vid Enceladus nordpol.
Studien, som publicerades den 7 november i Science Advances, tyder på att Saturnusmånen upprätthåller en känslig termisk balans som kan hålla dess underjordiska ocean flytande i eoner.
Tidigare trodde forskare att endast sydpolen – känd för sina gejsrar som sprutar ut ånga och is i rymden – var geologiskt aktiv.
De nya mätningarna antyder dock att Enceladus producerar och avger mycket mer energi än en frusen, passiv värld skulle kunna.
Detta tyder på att dess inre förblir varmt och dynamiskt, drivet av pågående processer som kan främja liv.
”Enceladus är ett centralt mål i sökandet efter liv utanför jorden, och förståelsen av den långsiktiga tillgången på energi är avgörande för att avgöra om den kan stödja liv”, sade Dr. Georgina Miles från Southwest Research Institute och Oxfords universitet, som ledde studien, i ett uttalande.
Ocean under isen
Under Enceladus frusna skorpa finns ett globalt hav som är rikt på salter och organiska molekyler.
Forskare tror att detta hav är källan till månens inre värme, som uppstår när Saturnus gravitationskrafter sträcker ut och pressar samman dess kärna – en process som kallas tidvattenuppvärmning.
För att liv ska kunna existera måste detta hav förbli flytande och stabilt under miljontals år. För lite värme, och det skulle frysa; för mycket, och våldsam aktivitet skulle kunna förstöra varje bräcklig biosfär som bildas under ytan.
Enligt forskarna pekar det uppmätta värmeflödet på en nästan perfekt balans mellan energiproduktion och värmeförlust – en nödvändig förutsättning för att upprätthålla en långlivad oceanmiljö.
Mätning av den polära värmen
Data från rymdsonden Cassini gav forskarna en unik inblick i Enceladus nordpol, som tidigare ansågs vara inaktiv.
Teamet analyserade infraröda mätningar som togs under två viktiga uppdrag 2005 och 2015 – det ena under månens djupa vinter, det andra under dess sommar.
Genom att jämföra förväntade temperaturer med faktiska infraröda observationer fann forskarna att nordpolen var cirka sju kelvin varmare än modellerna hade förutspått.
Den enda rimliga källan till denna extra värme, säger forskarna, är det varma havet under isen som läcker energi uppåt.
Studien uppskattar att regionen avger 46 ± 4 milliwatt värme per kvadratmeter – ungefär två tredjedelar av den energi som strömmar ut genom jordens kontinentala skorpa. Över hela månen motsvarar det ungefär 35 gigawatt, vilket är jämförbart med effekten från tiotals miljoner solpaneler.
Stabil oceanvärld
Tillsammans med värmen från den aktiva sydpolen uppgår Enceladus totala termiska strålning till omkring 54 gigawatt – ett värde som ligger nära de teoretiska förutsägelserna från modeller av tidvattenuppvärmning.
Denna nästan perfekta balans antyder att dess inre hav kan förbli flytande under mycket långa tidsperioder – möjligen tillräckligt länge för att liv ska kunna utvecklas.
”Att förstå hur mycket värme Enceladus förlorar globalt är avgörande för att veta om den kan stödja liv”, sade Dr. Carly Howett från Oxfords universitet och Planetary Science Institute. ”Det är verkligen spännande att detta nya resultat bekräftar Enceladus långsiktiga stabilitet – en avgörande faktor för att liv ska kunna uppstå.”
Kartläggning för framtida uppdrag
Resultaten bidrar också till att förfina uppskattningarna av månens istjocklek – viktig information för att planera framtida forskningsuppdrag. Data tyder på att islageret vid nordpolen är cirka 20 till 23 kilometer tjockt och omkring 25 till 28 kilometer tjockt på andra platser, något mer än vad tidigare modeller visade.
Dr. Miles påpekade att det krävdes många års noggrann analys för att avslöja dessa subtila termiska mönster. ”Att urskilja de små temperaturvariationerna på ytan som orsakas av Enceladus ledande värmeflöde från dess dagliga och säsongsbundna temperaturväxlingar var en utmaning – och det blev möjligt endast tack vare Cassinis förlängda uppdrag,” sade hon.
Hon tillade att forskningen understryker värdet av långvariga planetära uppdrag, eftersom ”data ofta inte avslöjar alla sina hemligheter förrän årtionden efter att de samlats in.”
Källor: Science Advances, NASA, Oxfords universitet, Southwest Research Institute, Planetary Science Institute, Science Daily
