Πως ο Εγκέλαδος απέκτησε τις περίεργες σχισμές του;

Το παγωμένο φεγγάρι του Κρόνου, ο Εγκέλαδος έχει μεγάλο ενδιαφέρον για τους επιστήμονες λόγω του υπόγειου ωκεανού του, καθιστώντας τον πρωταρχικό στόχο στην αναζήτηση ζωής πέρα από την Γη. Νέα έρευνα που διεξήχθη από τον Doug Hemingway του Πανεπιστημίου Carnegie αποκαλύπτει τη φυσική που διέπει τις σχισμές μέσω των οποίων το ωκεάνιο υλικό εκρήγνυται κάτω από την παγωμένη επιφάνεια του φεγγαριού, δίνοντας στον νότιο πόλο του μια ασυνήθιστη εμφάνιση "τίγρη".

«Όταν πρωτο-εντοπίσθηκαν από την αποστολή Cassini στον Κρόνο, αυτές οι ρίγες, δεν έμοιαζαν με τίποτε άλλο γνωστό στο ηλιακό μας σύστημα», εξήγησε ο Hemingway. «Είναι παράλληλες και ομοιόμορφα κατανεμημένες, μήκους περίπου 130 χιλιομέτρων και ανά 35 χιλιόμετρα μεταξύ τους. Αυτό που τις καθιστά ιδιαίτερα ενδιαφέρουσες είναι ότι συνεχώς εκρήγνυνται με παγωμένο νερό. Κανένας άλλος παγωμένος πλανήτης ή δορυφόρος δεν έχει κάτι αντίστοιχο».

Συνεργαζόμενοι με τους Max Rudolph του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας, Davis και Michael Manga του UC Berkeley, ο Hemingway χρησιμοποίησε μοντέλα για να διερευνήσει τις φυσικές δυνάμεις που δρουν στον Εγκέλαδο, οι οποίες επιτρέπουν να σχηματιστούν και να διατηρηθούν οι σχισμές αυτές. Τα ευρήματά τους δημοσιεύονται στο Nature Astronomy.

Η ομάδα ενδιαφέρθηκε ιδιαίτερα να καταλάβει γιατί οι σχισμές υπάρχουν μόνο στον νότιο πόλο του δορυφόρου, αλλά και γιατί είναι τόσο ομοιόμορφα διανοιγμένες.

Η απάντηση στο πρώτο ερώτημα είναι η μία όψη του νομίσματος. Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι οι σχισμές θα μπορούσαν να έχουν σχηματιστεί σε οποιοδήποτε πόλο, απλά έτυχε στον νότιο να δημιουργηθούν πρώτα.

Ο Εγκέλαδος υπόκειται σε εσωτερική θέρμανση λόγω της εκκεντρότητας της τροχιάς του. Κάποιες φορές είναι πιο κοντά στον Κρόνο από κάποιες άλλες, κάτι το οποίο προκαλεί μια ελαφρά παραμόρφωση του φεγγαριού καθώς επηρεάζεται από την βαρύτητα του γιγαντιαίου πλανήτη. Είναι αυτή η διαδικασία που κάνει το φεγγάρι να μην γίνει μια ολότελα παγωμένη μάζα.

Το κλειδί για το σχηματισμό των σχισμών είναι το γεγονός ότι οι πόλοι του φεγγαριού βιώνουν τις μεγαλύτερες επιδράσεις αυτής της παραμόρφωσης λόγω της βαρύτητας, οπότε η κρούστα πάγου είναι πιο λεπτή από πάνω τους. Κατά τη διάρκεια περιόδων ψύξης του Εγκέλαδου, κάποιοι από τους υποθαλάσσιους ωκεανούς του παγώνουν. Επειδή το νερό διαστέλλεται καθώς παγώνει, η πίεση από τον υποκείμενο ωκεανό αυξάνεται μέχρι που το επιφανειακό κέλυφος πάγου διασπάται, δημιουργώντας μια σχισμή. Λόγω του συγκριτικά λεπτού πάγου τους, οι πόλοι είναι πιο ευαίσθητοι στην πίεση αυτή.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η σχισμή που ονομάστηκε ‘Βαγδάτη’ ήταν η πρώτη που σχηματίστηκε. (Οι σχισμές έχουν ονομασθεί από τα μέρη που αναφέρονται στις Χίλιες και Μία Νύχτες). Ωστόσο, δεν μπόρεσε να παγώσει και πάλι εντελώς και έμεινε ανοιχτή, επιτρέποντας στο νερό του ωκεανού να ξεχειλίζει και αυτό προκάλεσε άλλες τρεις παράλληλες σχισμές.

Οι παράλληλες αυτές σχισμές προκλήθηκαν από το βάρος του πάγου που σχηματίστηκε κατά μήκος των άκρων της σχισμής της Βαγδάτης, καθώς το νερό που ξεχείλισε από τον υποθαλάσσιο ωκεανό πάγωσε και κάλυψε την περιοχή εκατέρωθεν της σχισμής. Αυτό το βάρος προσέθεσε μια νέα μορφή πίεσης στην κρούστα πάγου που την έκανε να κάμπτεται και να ξεκινήσει μια παράλληλη σχισμή περίπου 35 χιλιόμετρα μακριά. Το ίδιο φαινόμενο επαναλήφθηκε προκαλώντας και νέες σχισμές στον πάγο.

Οι σχισμές παραμένουν ανοικτές και εκρήγνυνται ανά διαστήματα λόγω των παλιρροϊκών επιδράσεων της βαρύτητας του Κρόνου. Η παραμόρφωση του φεγγαριού διατηρεί αυτές τις ‘πληγές’ ανοικτές – πότε διευρύνονται και πότε στενεύουν αλλά χωρίς η εσωτερική πίεση να αφήνει το κέλυφος πάγου να κλείσει εντελώς.

Σε έναν μεγαλύτερο δορυφόρο, η ίδια η βαρύτητά του θα ήταν ισχυρότερη και θα εμπόδιζε το άνοιγμα τόσο μεγάλων σχισμών. Στον μικρό Εγκέλαδο όμως αυτή δεν είναι αρκετή, γι αυτό μόνο στον κόσμο αυτό έχει παρατηρηθεί αυτό το φαινόμενο. «Επειδή χάρη σε αυτές τις σχισμές μπορούμε να μελετήσουμε τον υποθαλάσσιο ωκεανό του Εγκέλαδου, που αγαπάμε οι αστροβιολόγοι, θεωρήσαμε ότι ήταν σημαντικό να κατανοήσουμε τις δυνάμεις που τις διαμόρφωσαν και τις συντήρησαν", δήλωσε ο Hemingway.

ΠΗΓΗ: https://phys.org/news/2019-12-enceladus-stripes.html?utm_source=nwletter&utm_medium=email&utm_campaign=daily-nwletter

ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ: Image Credit: NASA/JPL-CalTech/SSI/Kevin M. Gill (CC BY 2.0).

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ: Ο πλανήτης Κρόνος είναι πλέον ο βασιλιάς των φεγγαριών!