Havstrømme forudsagt på Enceladus

Begravet under 20 kilometer is, det underjordiske hav Enceladus – en af ​​Saturns måner – ser ud til at vælte med strømme, der ligner dem på Jorden.

Teorien, afledt af formen af ​​Enceladus' isskal, udfordrer den nuværende tankegang om, at månens globale hav er homogent, bortset fra en vis lodret blanding drevet af varmen fra månens kerne.

Enceladus, en lille frossen kugle omkring 500 kilometer i diameter (ca. 1/7 af diameteren af ​​Jordens måne), er Saturns sjettestørste måne. På trods af sin lille størrelse, Enceladus tiltrak sig videnskabsmænds opmærksomhed i 2014, da en forbiflyvning af Cassini-rumfartøjet opdagede beviser for dets store underjordiske hav og prøvede vand fra gejserlignende udbrud, der opstår gennem sprækker i isen ved sydpolen. Det er et af de få steder i solsystemet med flydende vand (en anden er Jupiters måne Europa), gør det til et mål af interesse for astrobiologer, der søger efter tegn på liv.

Havet på Enceladus er næsten helt ulig Jordens. Jordens hav er relativt lavt (i gennemsnit 3,6 km dybt), dækker tre fjerdedele af planetens overflade, er varmere på toppen fra solens stråler og koldere i dybet nær havbunden, og har strømme, der påvirkes af vind; Enceladus, i mellemtiden, ser ud til at have et klodespændende og fuldstændigt underjordisk hav, der er mindst 30 km dybt og afkøles i toppen nær isskallen og opvarmes i bunden af ​​varme fra månens kerne.

På trods af deres forskelle, Caltech-studerende Ana Lobo (MS '17) foreslår, at oceanerne på Enceladus har strømme, der ligner dem på Jorden. Arbejdet bygger på målinger fra Cassini samt forskning af Andrew Thompson, professor i miljøvidenskab og teknik, som har studeret den måde, is og vand interagerer på for at drive havblandingen rundt i Antarktis.

Havene i Enceladus og Jorden deler en vigtig egenskab:de er salte. Og som vist af resultater offentliggjort i Natur Geovidenskab den 25. marts, variationer i saltholdighed kunne tjene som drivere for havcirkulationen på Enceladus, meget som de gør i Jordens sydlige Ocean, som omgiver Antarktis.

Lobo og Thompson samarbejdede om arbejdet med Steven Vance og Saikiran Tharimena fra JPL, som Caltech administrerer for NASA.

Gravitationsmålinger og varmeberegninger fra Cassini havde allerede afsløret, at iskappen er tyndere ved polerne end ved ækvator. Områder med tynd is ved polerne er sandsynligvis forbundet med smeltning og områder med tyk is ved ækvator med frysning, Thompson siger. Dette påvirker havstrømmene, fordi når saltvand fryser, det frigiver salte og gør det omgivende vand tungere, får det til at synke. Det modsatte sker i områder med smeltning.

"Ved at kende fordelingen af ​​is giver os mulighed for at sætte begrænsninger på cirkulationsmønstre, " forklarer Lobo. En idealiseret computermodel, baseret på Thompsons studier af Antarktis, antyder, at regionerne med frysning og smeltning, identificeret ved isstrukturen, ville være forbundet med havstrømmene. Dette ville skabe en pol-til-ækvator-cirkulation, der påvirker fordelingen af ​​varme og næringsstoffer.

"Forståelse af, hvilke områder af det underjordiske hav, der kan være de mest gæstfrie over for liv, som vi kender det, kunne en dag informere bestræbelser på at søge efter tegn på liv, " siger Thompson.