Friksjon bak utgassingen fra Enceladus?

Av Erik Tronstad

Illustrasjon som viser hvordan vanndamp og andre gasser strømmer ut fra Enceladus-overflaten med høy hastighet. De gule pilene angir hvordan de to sidene av en forkastningssone beveger seg i forhold til hverandre og gnis mot hverandre. (NASA/JPL/Space Science Institute)

Energikilden til utgassingen fra Saturn-månen Enceladus er friksjon langs forkastningssoner i månens iskappe. Det mener en gruppe forskere som har studert data fra Cassini.

Cassini har gjort flere observasjoner som viser at det strømmer ut gasser fra sprekker på Enceladus' sydlige halvkule (se for eksempel Cassini-bilder viser partikkelstrømmer fra Enceladus (eRomfart 2005-163) og Flytende vann på Enceladus (eRomfart 2006-029)). Disse sprekkene kalles populært for tigerstriper, fordi de har en form og innbyrdes plassering som minner om stripene på en tiger. Tigerstripene likner på tektoniske forkastningssoner.

Hittil har man ikke hatt noen god forklaring på hva som kan være energikilden til denne aktiviteten på Enceladus. Nå har en gruppe forskere under ledelse av Francis Nimmo (University of California i Santa Cruz) foreslått at energien til dette kan skyldes at is på hver sin side av forkastninger gnis mot hverandre. Friksjonsvarmen fra dette omdanner noe av isen til skyer av vanndamp og iskrystaller. Isen sublimerer, den går direkte over fra fast form til gassforum uten å være flytende. Det er omtrent det samme som skjer med kometkjerner som kommer tilstrekkelig nær Solen.

Kilden til hele prosessen er Enceladus' litt eksentriske (avlange) bane. Månens avstand fra Saturn varierer i løpet av et omløp, som tar 1,37 døgn. Det samme gjør da kreftene som virker på de ulike delene av månen.

Når Enceladus beveger seg rundt Saturn, presses den litt sammen og strekkes litt ut. Disse tidevannskreftene får forkastningene til å bevege seg frem og tilbake.

Andre teorier om hva som forårsaker gasstrømmene ut fra Enceladus har basert seg på at det er flytende vann nær overflaten på månen. Selv om denne teorien ikke krever at det er flytende vann rett under overflaten, tyder beregningene på at Enceladus har et flytende hav dypt nede under isskorpen. Dette havet gjør det mulig for isskorpen utenpå å bli nok deformert til å gi tilstrekkelig med bevegelse langs forkastningssonene. Dersom isskorpen lå rett oppå månens kjerne av bergarter, ville tidevannskreftene ikke gi nok bevegelse til å få produsert friksjonsvarme langs forkastningene.

Forskerne mener isskorpen er minst 5 km og sannsynligvis flere titalls kilometer tykk. De anslår videre at bevegelsene langs forkastningssonene er på omtrent en halv meter i løpet av et omløp rundt Saturn.