Isskælv rumler sandsynligvis langs gejserspyttende sprækker i Saturns iskolde måne Enceladus

Tidevandsspændinger kan forårsage konstante isskælv på Saturns sjette største måne Enceladus, en verden af ​​interesse i søgen efter liv hinsides Jorden, ifølge en ny undersøgelse. En bedre forståelse af seismisk aktivitet kan afsløre, hvad der er under månens iskolde skorpe, og give spor til, om dets hav er beboeligt.

Enceladus er omkring 500 kilometer i diameter og næsten helt dækket af is. Månen er næsten 10 gange så langt væk fra Solen som Jorden, og dens lyse overflade reflekterer det meste sollys, gør det meget koldt, alligevel har forskere længe spekuleret i, at isen omslutter et underliggende flydende hav.

Månen oplever sandsynligvis massive tidevandskræfter forårsaget af Saturn og planetens anden, større måner - svarende til den måde Jordens Måne forårsager tidevand på Jorden. Disse tidevandsbevægelser inde i Enceladus opvarmer dets indre, knækker overfladen og klemmer nogle gange høje gejsere af vanddamp gennem bemærkelsesværdige revner kaldet tigerstribefrakturer.

Den nye undersøgelse brugte observationer af antarktiske ishylder til at antyde, at tidevand på Enceladus også kan forårsage små jordskælv i isen ved månens brud, som isskælv observeret på Antarktis' flydende iskapper.

"[Måner som] det er steder, der er spændende, fordi de måske har liv, sagde Kira Olsen, en geofysiker ved NASAs Goddard Space Flight Center. Hun sagde, at siden livet menes først at have udviklet sig i vores oceaner, flydende oceaner under andre verdeners is kunne være et godt sted at søge efter liv. Den iskolde skorpe af Enceladus kan også beskytte vandet nedenfor mod stråling, gør det mere beboeligt.

Den nye undersøgelse blev offentliggjort i Journal of Geophysical Research:Planeter , AGUs tidsskrift for forskning i planeternes dannelse og udvikling, måner og objekter i vores solsystem og videre.

"Vi har ideer om, hvor tyk isen kan være, men vi har ikke direkte observation. At studere isskælv er en måde at få den information på, sagde Olsen.

Indre tidevand

For at lære mere om, hvordan Enceladus' tigerbrud kan bevæge sig, Olsen og hendes kolleger henvendte sig til flydende ishylder i Antarktis som den nærmeste analog på Jorden for den type aktivitet, de så på Enceladus. De kunne derefter bruge deres viden om, hvordan visse overfladetræk på vores planet producerer seismisk aktivitet til at vurdere, hvilken slags seismisk aktivitet der sker på den fjerne måne.

Forskerne analyserede data indsamlet af seismometre langs Ross Ice Shelf på det sydlige kontinent mellem 2014 og 2016 og sammenlignede disse med satellitbilleder af området. De var især opmærksomme på to seismometre placeret ved siden af ​​store sprækker på ispladen.

De relaterede den seismiske aktivitet til den stress, der opstod langs disse sprækker. Størstedelen af ​​isskælvene på Ross Ice Shelf opstod, da sprækkerne var ved at trække sig fra hinanden, hvilket sker, når tidevandet falder.

Vi har ingen målinger af seismisk aktivitet på Enceladus, men Olsen og hendes kolleger skabte modeller, der sammenlignede de typer brud, de så på månens overflade, med dem på Ross-ishylden.

Disse modeller viste, at den største mængde seismisk aktivitet på Enceladus sandsynligvis svarede til tidevandet. Den maksimale seismiske aktivitet der opstår, når Enceladus er 100 grader forbi den nærmeste tilgang til Saturn under dens kredsløb. Havet under isen virker på dette tidspunkt noget som vand inde i en skvulpende ballon. Isbruddene dannes på de punkter, hvor der er størst stress, hvor ballonen ville gå i stykker.

Isskælvene er ikke massive langs disse sprækker, selv i spidsbelastningsperioder med stress. Olsen beskriver dem mere som "næsten kontinuerlige små spring og brud.

Mark Panning, en forsker ved NASA's Jet Propulsion Laboratory, som ikke var involveret i den nye undersøgelse, sagde, at mens Cassini-rumfartøjet afslørede, at månen er geologisk aktiv, det er svært at sige, hvordan det oversættes til seismisk aktivitet. "Undersøgelsen repræsenterer en virkelig vigtig måde at undersøge, hvordan seismicitet på Enceladus og andre tidevandsaktiverede iskolde verdener kan se ud ved at se på de bedste analoger, vi kan finde på Jorden, " han sagde.

Olsen sagde, at videnskabsmænd bør sigte mod at placere seismometre inden for 10 kilometer fra disse brud i eventuelle fremtidige missioner til Enceladus for at lære mere om, hvad der foregår nedenfor.

"Det er ikke et stille af vejen sted, men det er et ret godt sted at studere, " hun sagde.

Mere information om den seismiske aktivitet kunne så lære os mere om tykkelsen af ​​isskorpen på Enceladus. For nu, ingen missioner til Enceladus er planlagt, men European Space Agency planlægger JUICE-missionen til en af ​​Jupiters iskolde måner, Europa.

Olsen sagde, at lignende arbejde kunne udføres på Titan, Saturns største måne, en verden, der også er dækket af is, der kan skjule flydende oceaner og er et andet topvalg for potentielt udenjordisk liv. NASAs Dragonfly-mission er planlagt til at besøge Titan i 2036.

"Denne form for arbejde er en af ​​de bedste måder at forsøge at få en idé om, hvilken adfærd vi kan se på en planetarisk krop, som ville være et utroligt sted at dyrke mere videnskab, " sagde Panning.