Τα γκέυζερ του Εγκέλαδου προέρχονται από την διάσπαση ραδιενεργών πυρήνων

Πηγή: Associated Press, 13 Μαρτίου 2007

Νέα στοιχεία δείχνουν ότι για την εμφάνιση των γκέυζερ στην επιφάνεια του μικροσκοπικού παγωμένου φεγγαριού του Κρόνου Εγκέλαδου, φταίει η θερμότητα που εκλύεται από την διάσπαση των ραδιενεργών πυρήνων αμέσως μόλις σχηματίστηκε πριν μερικά δισεκατομμύρια χρόνια. 

Λοφία από υδρατμούς αναβλύζουν από το εσωτερικό του Εγκέλαδου

Το διαστημικό σκάφος Cassini έστειλε πέρυσι εκθαμβωτικές εικόνες των γκέυζερ, σαν αυτά που υπάρχουν του Yellowstone της Αμερικής, που ξεπηδούν από ένα θερμό τμήμα του Εγκέλαδου, κάτι που δείχνει ότι το φεγγάρι αυτό, που έχει μια θερμοκρασία στην επιφάνεια του, περίπου μείον- 220 βαθμούς Κελσίου, μπορεί να έχει ένα εσωτερικό περιβάλλον κατάλληλο για την πρωτόγονη ζωή.

Μέχρι τώρα οι επιστήμονες απορούσαν για το πώς ενώ ο Εγκέλαδος είναι καλυμμένος εξ ολοκλήρου από πάγο, έχει αρκετή θερμότητα ώστε να παράγει γκέυζερ υδρατμών - τα οποία επιπλέον περιέχουν μικρές ποσότητες από μεθάνιο, διοξείδιο του άνθρακα και προπάνιο.

Έτσι, τώρα ένα νέο μοντέλο προτείνει ότι η αρχαία ραδιενεργός διάσπαση των πυρήνων στο εσωτερικό του διαδραμάτισε βασικό ρόλο στη διαμόρφωση της θερμής περιοχής στο Νότιο Πόλο του φεγγαριού, από όπου ξεπηδούν περιοδικά λοφία υδρατμών αλλά κρύσταλλοι πάγου.

Σύμφωνα με τη θεωρία, ο Εγκέλαδος σχηματίστηκε πριν περίπου 4,5 δισεκατομμύρια έτη από ένα μείγμα πάγου και βράχων που περιείχαν ραδιενεργά ισότοπα του αργιλίου και του σιδήρου. Για αρκετά εκατομμύρια έτη, η γρήγορη αποσύνθεση των ισοτόπων παρήγαγε μια έκρηξη της θερμότητας, που οδήγησε εν συνεχεία σε έναν βραχώδη πυρήνα που κλείστηκε από ένα στρώμα του πάγου. Όσο περνούσαν τα χρόνια, η υπόλοιπη ραδιενεργός διάσπαση στον πυρήνα του φεγγαριού έλειωσε το εσωτερικό του φεγγαριού λόγω θέρμανσης του.

Η δραστηριότητα αυτή εξακολουθεί να υπάρχει, αλλά με μια πιο αργή ταχύτητα, και σε συνδυασμό με παλιρροϊκές δυνάμεις από το βαρυτικό πεδίο του Κρόνου, έχουν ως αποτέλεσμα την διατήρηση της παραγωγής θερμότητας και έτσι το εσωτερικό του Εγκέλαδου εξακολουθεί να λιώνει - κάτι που μπορεί να διαρκέσει για δισεκατομμύρια χρόνια.

Την έρευνα έκανε μια ομάδα υπό τον Dr. Dennis Matson του JPL και, όπως λέει ο ίδιος στον πυρήνα του δορυφόρου έχουμε μια πηγή θερμότητας, ένα μείγμα οργανικών ενώσεων και υγρό νερό. Βέβαια κανείς δεν μπορεί να κάνει λόγο για ύπαρξη ζωής, ωστόσο είναι πιθανό να υπάρχουν στοιχεία κατάλληλα για την δυνατότητα να φιλοξενηθεί ζωή στον Εγκέλαδο.

Στο παρελθόν η επιστημονική ομάδα του Cassini πίστευε ότι τα geysers πιθανά προέρχονταν από υπόγειες δεξαμενές νερού κοντά στην επιφάνεια, δείχνοντας ότι υπήρχε μια μόνιμη πηγή θερμότητας. Αλλά ο Matson αναφέρει ότι τα πρόσφατα στοιχεία και το νέο μοντέλο εξηγούν από που προέρχεται η εσωτερική θερμότητα.

Πέρυσι, μια άλλη ερευνητική ομάδα δημοσίευσε μια μελέτη που δημιούργησε αμφιβολία για την ύπαρξη του νερού κοντά στην επιφάνεια του Εγκέλαδου. Εκείνη η μελέτη πρότεινε ότι θαμμένα κομμάτια (με κενά στο εσωτερικό τους) πάγου - όχι υγρό νερό - ήταν υπεύθυνα για την απελευθέρωση των λοφίων μέσω μιας τεκτονικής μετατόπισης στο φλοιό. Αυτά τα κομμάτια του πάγου είναι μοριακές δομές που παγιδεύουν κι άλλους τύπους μορίων.

Οι επιστήμονες του Cassini προγραμματίζουν να μετρήσουν τη σύνθεση του αερίου που εκτοξεύεται από τα λοφία (τα γκέυζερ) κατά τη διάρκεια μιας προσέγγισης του Cassini στο Εγκέλαδο το 2008.

Η αποστολή Cassini είναι ένα κοινό πρόγραμμα της NASA, της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας και της Ιταλικής Διαστημικής Υπηρεσίας. Προωθήθηκε το 1997 και  το διαστημικό σκάφος εισήλθε σε τροχιά γύρω από τον Κρόνο το 2004, ερευνώντας από τότε τους δακτυλίους και τα φεγγάρια του.

Οι ρωγμές στον Εγκέλαδο

Τελευταίες παρατηρήσεις του Cassini  εξηγούν την ύπαρξη της θερμότητας στο φεγγάρι του Κεόνου. Έτσι, σύμφωνα με αυτές οι ρωγμές που υπάρχουν στον Εγκέλαδο  μπορεί να είναι η μυστηριώδης πηγή της θερμότητας στον δορυφόρο του Κρόνου. Κάτω από την επίδραση λοιπόν των παλιρροιακών δυνάμεων του Κρόνου, οι ρωγμές αυτές ανοίγουν και κλείνουν κάθε ημέρα (Μία ημέρα στον Εγκέλαδο = 1.37 γήινες μέρες) και μέσω της τριβής παράγεται θερμότητα, ικανή να εξαχνώσει τον πάγο δημιουργώντας τα γνωστά γκέυζερ.

Αριστερά: Φαίνονται οι γραμμές στην επιφάνεια του φεγγαριού, που ονομάστηκαν Ραβδώσεις του Τίγρη (Tiger Stripes), και τις οποίες εντόπισε το Cassini στη νότια πολική περιοχή του Εγκέλαδου, ενώ έχουν μήκος 120 km .

Καθώς είναι θερμότερες από το περιβάλλον τους, οι επιστήμονες πιστεύουν πως είναι η πηγή των εκρήξεων. Επίσης, τα στοιχεία του Cassini δείχνουν ότι οι στήλες των γκέυζερ αποτελούνται από ατμό νερού, κάτι που θεωρείται ένδειξη για ύπαρξη υγρού νερού κάτω από τον πάγο.

Και στον Τιτάνα

Στις 13 Μαρτίου του 2007 το Cassini έκανε μια κοντινή εξερευνητική πτήση και στον μεγαλύτερο δορυφόρο του Κρόνου, τον Τιτάνα. Στους στόχους του εγχειρήματος ήταν η φωτογράφηση μιας περιοχής ακριβώς βόρεια του ισημερινού, της χαρτογράφησης της θερμοκρασίας, και του ελέγχου της κίνησης των νεφών. Επιπλέον θα προχωρήσει και στην εξακρίβωση των υλικών που υπάρχουν στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας του Τιτάνα, προκειμένου να προσδιορίσει τα συστατικά τους, ενώ θα μετρηθούν και οι μεταβολές της θερμοκρασίας στην επιφάνειά του.

Έτσι ανακάλυψε το Cassini στην επιφάνεια του Τιτάνα θάλασσες από υγρούς υδρογονάνθρακες σε μέγεθος όσο το μισό Αιγαίο. Ήδη το σκάφος της NASA είχε ανακαλύψει στο παρελθόν συμπλέγματα μικρών λιμνών, ωστόσο οι επιστήμονες υποψιάζονταν την ύπαρξη πολύ μεγαλύτερων όγκων υγρών υδρογονανθράκων.

Η μία από τις δύο θάλασσες που εντοπίστηκαν τώρα κοντά στον ομιχλώδη νότιο πόλο του πλανήτη έχει έκταση 100.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα. Αν και δεν υπάρχουν αποδείξεις ότι περιέχει πράγματι για υγρό, η επιφάνεια του σχηματισμού είναι σκοτεινή και εξαιρετικά λεία και οι υπόλοιπες ιδιότητές της παραπέμπουν στις γήινες θάλασσες. Η θάλασσα αυτή καλύπτει περίπου το 0,12% της επιφάνειας του Τιτάνα, κάτι που διχάζει τους επιστήμονες για το αν πρέπει να θεωρηθεί θάλασσα ή λίμνη, καθώς το ποσοστό επιφάνειας που καλύπτει, είναι αρκετά μεγάλο αναλογικά με το μέγεθος του δορυφόρου. Η Μαύρη Θάλασσα είναι η μεγαλύτερη κλειστή θάλασσα της Γης και καλύπτει το 0,085% του πλανήτη.

Το υγρό στις θάλασσες του Τιτάνα είναι πιθανώς ένα μείγμα μεθανίου και αιθανίου, υδρογονανθράκων που σχηματίζουν πυκνά σύννεφα πάνω από το φεγγάρι και πιθανώς πέφτουν στην επιφάνεια υπό μορφή βροχής.

Ο δορυφόρος του Κρόνου είναι ο δεύτερος μεγαλύτερος στο ηλιακό μας σύστημα, μετά τον Γανυμήδη του Δία, και είναι κατά 50% μεγαλύτερος από τη δική μας Σελήνη.

Παρ όλες τις εικασίες που έχουν διατυπωθεί ανά τους αιώνες και παρά τις έρευνες ολόκληρων δεκαετιών, οι επιστήμονες αναζητούν ακόμη ενδείξεις για το πώς ξεκίνησε η ζωή στη Γη. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η ατμόσφαιρα του Τιτάνα μοιάζει πολύ σε μορφή με αυτή της Γης στα πρώτα στάδια δημιουργίας της, πριν εμφανιστεί δηλαδή, η ζωή στον πλανήτη μας. Την πιθανότητα αυτή αποπειράται να διερευνήσει το διαστημικό σκάφος Cassini.

Ο Τιτάνας είναι ο μεγαλύτερος δορυφόρος του Κρόνου, μεγαλύτερος και από τον Ερμή και από τον πρόσφατα διαγραμμένο από την τάξη των πλανητών, τον Πλούτωνα. Ανακαλύφθηκε το 1655 και βρίσκεται κρυμμένος πίσω από ένα παχύ πέπλο ελαφριάς ομίχλης. Ο Τιτάνας είναι ο μόνος δορυφόρος στο ηλιακό σύστημα που κατέχει μια πυκνή ατμόσφαιρα, πλούσια σε οργανικά υλικά, δέκα φορές πυκνότερη από αυτή της Γης. Ας σημειωθεί ότι ο Κρόνος έχει 56 δορυφόρους - μικρούς και μεγάλους.

Στην ατμόσφαιρα του Τιτάνα κυριαρχεί το άζωτο καθώς και υδρογονάνθρακες, που του δίνουν μια θολή πορτοκαλί απόχρωση. Οι υδρογονάνθρακες είναι η βάση για τα αμινοξέα που είναι απαραίτητα για να δημιουργηθεί ζωή. Περίπου 500 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνειά του, η ατμόσφαιρα τελειώνει σε μια έκταση φορτισμένων σωματιδίων.

Επιπλέον είναι ένας τόπος με σύνθετες γεωλογικές διαδικασίες. Η έλλειψη πολλών κρατήρων καταδεικνύει ότι η επιφάνειά του μπορεί να είναι σχετικά νέα.

Βασιζόμενοι σε στοιχεία από μετρήσεις ραντάρ που έγιναν από τη Γη, οι επιστήμονες πίστευαν επίσης μέχρι πρόσφατα ότι στον Τιτάνα ίσως υπήρχαν ωκεανοί υδρογονανθράκων.

Ωστόσο το 2004 το Cassini τόσο με μετρήσεις απ το διάστημα όσο και από τα στοιχεία του εξερευνητικού σκάφους Χόιγκενς, που έπεσε στην επιφάνεια του δορυφόρου, μας έδειξε ότι, σχεδόν σίγουρα, ωκεανοί δεν υπάρχουν.

Οι σκοτεινές περιοχές που παρατηρούνται στο υπέρυθρο, αποδείχτηκε μετά από μετρήσεις και με το ραντάρ του σκάφους ότι είναι τεράστιες εκτάσεις γεμάτες με αμμόλοφους και σκεπασμένες, ίσως, από κάποιο οργανικό υλικό.

Τον Σεπτέμβριο του 2006 το Cassini εντόπισε λίμνες υδρογονανθράκων κοντά στον βόρειο πόλο του δορυφόρου, οι οποίες πιστεύεται ότι τροφοδοτούν και την ατμόσφαιρά του με διάφορες οργανικές ενώσεις.