とき カッシーニ ミッションは2004年に土星系に到着しましたが、エンケラドスの南半球で予想外の何かを発見しました。極地にある何百もの裂け目から、水と有機分子の噴煙が定期的に噴出していた。これは、土星の月がコア-マントル境界近くの熱水活動によって引き起こされた内部海を持っているかもしれないという最初の兆候でした。
に基づく新しい研究によると カッシーニ 9月15日に土星の大気に飛び込む前に取得したデータから、この活動はしばらく続いている可能性があります。実際、研究チームは、月のコアが十分に多孔質である場合、何十億年も内海を維持するのに十分な熱を発生させることができたと結論付けました。この研究は、エンケラドスの内部が生命をサポートすることができるという最も有望な兆候です。
「エンケラドス内部の長期にわたる熱水活動を促進する」というタイトルのこの研究は、最近ジャーナルに掲載されました 自然天文学。 この研究は、ナント大学の惑星地球力学研究所の研究者であるゲールチョブレットが主導し、チャールズ大学のNASAのジェット推進研究所、および地球科学研究所と大学の地球化学および宇宙化学研究所のメンバーを含みました。ハイデルベルクの。
前に カッシーニ エンケラドスのミッションの多くのフライバイで、科学者たちはこの月の表面が固い氷で構成されていると信じていました。プルームの活動に気づいてはじめて、内部に温水海まで伸びるウォータージェットがあることに気づきました。によって得られたデータから カッシーニ、 科学者たちは、この内部の海がどこにあるかについて、知識に基づいた推測をすることさえできました。
エンケラドスは直径約500 km（311マイル）の比較的小さな月です。によって実行された重力測定に基づいて カッシーニ、 その内海は、深さ20〜25 km（12.4〜15.5 mi）の氷のような外表面の下にあると考えられています。ただし、この表面の氷は、水と氷の粒子の噴流が亀裂を通って噴出する南極領域で約1〜5 km（0.6〜3.1 mi）に薄くなります。
エンケラドスが土星を特定のぐらつき（別名、自由運動）で周回する方法に基づいて、科学者は26〜31 km（16〜19マイル）の海の深さを推定することができました。これらはすべて、ケイ酸塩鉱物と金属で構成されると考えられているが、多孔性でもあるコアを囲んでいます。これらすべての調査結果にもかかわらず、内部熱の発生源は未解決の問題のままです。
このメカニズムは、月が数十億年前に形成されたときにアクティブである必要があり、現在もアクティブです（現在のプルーム活動によって証明されています）。 Choblet博士がESAの報道声明で説明したように：
「エンケラドスが持続的な力をアクティブに維持する場所は常に少し謎ですが、今では、月の岩の多いコアの構造と構成が必要なエネルギーを生成する上でどのように重要な役割を果たすことができるかをより詳細に検討しました。」
何年もの間、科学者たちは土星の重力の影響によって引き起こされる潮汐力がエンケラドスの内部加熱の原因であると推測しています。土星が惑星の周りの楕円形の経路をたどるときに月を押したり引いたりする方法も、エンケラドスの氷のような殻を変形させ、南極域の周りに亀裂を引き起こす原因であると考えられています。これらと同じメカニズムが、ヨーロッパの温水海の内部の原因であると考えられています。
しかし、氷の潮汐摩擦によって生成されるエネルギーは、海から見られる熱損失を相殺するには弱すぎます。エンケラドスの海が宇宙にエネルギーを失っている割合で、月全体は3000万年以内に固く固まるでしょう。同様に、コア内の放射性元素の自然崩壊（他の月にも示唆されています）も約100倍弱く、エンケラドスの内部とプルームの活動を説明できません。
これに対処するために、チョブレット博士と彼のチームは、エンケラドスのコアのシミュレーションを実施して、何十億年にも渡って潮汐加熱を可能にする条件の種類を決定しました。彼らが研究で述べているように：
「エンケラドスのコアの機械的特性に直接的な制約がない場合、潮汐摩擦の速度と多孔質流による水輸送の効率を特徴付けるために、幅広いパラメーターを検討します。エンケラドスの統合されていないコアは、高度に粒状/断片化された材料と見なすことができます。この場合、潮汐変形は、断片の再配置中の粒間摩擦と関連している可能性があります。」
彼らが見つけたのは、 カッシーニ 観察が裏付けられるには、エンケラドスのコアは、固結していない、変形しやすい多孔質岩でできている必要があります。このコアは、液体の水が容易に浸透する可能性があり、液体の水がコアに浸透し、スライドする岩の破片間の潮汐摩擦によって徐々に加熱されます。この水が十分に加熱されると、周囲との温度差により上向きに上昇します。
このプロセスにより、最終的に熱が狭いプルームの内部の海に伝わり、エンケラドスの凍った貝殻に到達します。そこに到達すると、表面の氷が溶けて亀裂が形成され、そこからジェットが宇宙に到達し、土星のEリングを補充する水、氷の粒子、水和した鉱物を噴き出します。このすべてはによって行われた観察と一致しています カッシーニ、 地球物理学的観点からも持続可能です。
言い換えれば、この研究は、エンケラドスの中心部での行動が、地球規模の海洋を維持し、プルーム活動を生み出すために必要な暖房を生み出す可能性があることを示しています。このアクションはコアの構造と土星との潮汐相互作用の結果であるので、何十億年もの間行われてきたことは完全に論理的です。したがって、エンケラドスのプルーム活動に関する最初の首尾一貫した説明を提供するだけでなく、この研究は居住性の強力な指標でもあります。
科学者達が理解するようになったように、人生は進むのに長い時間がかかります。地球上では、最初の微生物は5億年後に発生したと推定されており、熱水噴出孔がその過程で重要な役割を果たしたと考えられています。最初の多細胞生物が進化するのにさらに25億年かかり、陸上植物や動物は過去5億年しか存在しませんでした。
エンケラドスのような月-生命を支えるのに必要な化学的性質を持っている-も数十億年の間必要なエネルギーを持っていることを知ることは、それゆえ非常に励みになります。将来のミッションがそのプルームをより詳しく検査し始めると、私たちが何を見つけるかを想像することができます！
