Miről árulkodnak az Enceladus gejzírjei?

Nem hagyják nyugodni a tudósokat a Szaturnusz-rendszer egyik kis holdján észlelt gejzírek.

Az Enceladus kitörései hatalmas vízpára és jégrészecske felhőkben testesülnek meg, a felhők belsejében por és gáz sugarakat észleltek. Hogy mi okozza és mi vezérli ezeket a sugarakat, több évnyi kutatás után is rejtély. A Cassini űrszonda azonban küldetése kiterjesztéseként az Enceladust kapta kiemelt célpontként, így várhatóan hamarosan okosabbak lesznek a tudósok.

A kutatás elsődleges kérdése, vajon a sugarak egy földalatti folyékony vízforrástól erednek-e? Ha igen, és erre viszonylag jók az esélyek, akkor az Enceladuson gyakorlatilag minden együtt van egy lakható környezethez. Egyes elméletek és modellek szerint azonban olyan mechanizmusok is munkálkodhatnak a felszín alatt, amikhez nincs szükség folyékony víz jelenlétére. A Cassini tudósai egyre inkább a kis hold nagy kérdése felé fordulnak, aprólékos nyomozó munkával göngyölítve fel a lehetséges szálakat, hogy újabb kérdések helyett végre eljussanak egy válaszhoz.

A déli sarkvidék úgynevezett "tigriscsíkok" mentén feltörő gejzírekre az egyik legkézenfekvőbb megoldásnak a Szaturnusz árapály hatása tűnik, azonban a Cassini legfrissebb adatai - melyekről a Nature november 27-i számában jelent meg egy átfogó tanulmány - kétségbe vonják ezt a feltevést. Az elmélet azt mondatná, hogy amikor az Enceladus távolabb van a Szaturnusztól, a hasadékok összenyomódnak, korlátozva a sugarak útját.

"Megfigyeléseink nem tükrözik azokat a hasadék tágulásokat és összehúzódásokat, amiket a Szaturnusz árapály erői alapján feltételezhetnénk" - mondta Candice Hansen a JPL tudósa, a Cassini ultraibolya színkép-elemző csoportjának tagja.

A tudósok nem örültek, hogy elvesztették egyik kedvenc elméletüket, kárpótlásként viszont az új felfedezés alátámasztja egy másikat, ami a sugarakat egy, a hold belsejében elhelyezkedő folyékony vizű forrással magyarázza. Hansen és csapata 2005-ben és 2007-ben folytatott észleléseket, megfigyelve és színképelemzést hajtva végre a gejzírek felhőin áthatoló csillagfényeken. Az úgynevezett "csillag együttállások" során a sugarak vízpára tartalmát és sűrűségét mérték. A kísérlet az árapály erők hatását hivatott igazolni. Az óriásbolygó közelsége miatt 2005-ben nagyobb mennyiségű anyagnak kell kiáramolni a hasadékokon, mint 2007-ben amikor a Szaturnusz távolabb került az Enceladustól.

A megfigyelések ennek pontosan az ellenkezőjét igazolták, 2007-ben a felhők szinte kétszer olyan sűrűségűek voltak mint 2005-ben. "A két együttállás különböző geometriája miatt nem zárhatjuk ki teljes egészében az árapály vezérlésének lehetőségét, mi azonban szinte biztosan elvetjük ezt a hipotézist" - mondta Hansen. Kiemelte, hogy az új Cassini megfigyelések alátámasztanak egy 2007-ben kidolgozott matematikai modellt, ami a hasadékokat fúvókákként kezeli, amik egy meleg, feltehetőleg folyékony forrásból vezetik fel a vízpárát szuperszonikus sebességgel a felszínre.


A fenti modell kiagyalói úgy vélik, az Enceladus sugaraiban jelenlévő nagy mennyiségű jégrészecskét csak a víz olvadáspontjához közeli hőmérsékletek eredményezhetik. Egy folyékony vízforrás a hold belsejében az Antarktisz alatt meghúzódó Vosztok-tóra hasonlítana, ahol a folyékony víz a jég alatt létezik. Az Enceladus esetében a jégszemcsék kicsapódnak a vízforrásból kiszökő párából és a jégkéreg repedésein át áramlanak a felszínre, majd az űrbe.

A sugarakat előidéző és szabályozó mechanizmus még nem ismert és a folyékony víz jelenléte is kérdéses. Hamarosan azonban újabb nyomokra bukkanhatnak a Cassini projekt munkatársai, az Enceladus ugyanis kiemelt helyet kapott a Cassini kibővített Equinox küldetésében. A folyékony víz jelenléte nagy hatással lenne a jövő asztrobiológiai tanulmányaira, ez ugyanis megcsillantaná az esélyt az élet előtt a külső-Naprendszer jeges égitestjeiben is.