Ο ωκεανός του Εγκέλαδου διατρέχεται από θαλάσσια ρεύματα;

Θαμμένος κάτω από 20 χιλιόμετρα πάγου, ο υπόγειος ωκεανός του Εγκέλαδου – ενός από τα φεγγάρια του Κρόνου - φαίνεται να διατρέχεται με ρεύματα παρόμοια με αυτά της Γης. Η θεωρία, που προέρχεται από το σχήμα του κελύφους πάγου του Εγκέλαδου, αμφισβητεί την τρέχουσα σκέψη ότι ο παγκόσμιος ωκεανός του δορυφόρου είναι ομοιογενής, εκτός από κάποια κάθετη διαταραχή που οφείλεται στη θερμότητα του πυρήνα του.

Ο Εγκέλαδος, μια «μικροσκοπική» παγωμένη μπάλα σε διάμετρο περίπου 500 χιλιομέτρων (περίπου το 1/7 της διαμέτρου του φεγγαριού της Γης), είναι το έκτο μεγαλύτερο φεγγάρι του Κρόνου. Παρά το μικρό του μέγεθος, ο Εγκέλαδος προσέλκυσε την προσοχή των επιστημόνων το 2014 όταν το διαστημικό σκάφος Cassini ανακάλυψε στοιχεία για τον μεγάλο υποθαλάσσιο ωκεανό και ροές νερού από εκρήξεις τύπου γκέιζερ που ξεπηδούν μέσω ρωγμών του πάγο στο νότιο πόλο του. Είναι μια από τις λίγες τοποθεσίες στο ηλιακό σύστημα με υγρό νερό (μια άλλη είναι ο δορυφόρος του Δία, Ευρώπη), καθιστώντας τον στόχο ενδιαφέροντος για τους αστροβιολόγους που αναζητούν ίχνη ζωής στο ηλιακό σύστημα.

Ο ωκεανός στον Εγκέλαδο είναι διαφορετικός από ότι στην Γης. Ο ωκεανός της Γης είναι σχετικά ρηχός (κατά μέσο όρο 3,6 χιλιόμετρα βάθος), καλύπτει τα τρία τέταρτα της επιφάνειας του πλανήτη, είναι θερμότερος στην επιφάνεια από τις ακτίνες του ήλιου και παγωμένος στα βάθη κοντά στον πυθμένα και έχει ρεύματα που επηρεάζονται από τον άνεμο. Ο Εγκέλαδος φαίνεται να έχει έναν ωκεανό που εκτείνεται σε ολόκληρο τον δορυφόρο και έχει βάθος τουλάχιστον 30 χλμ. Ψύχεται στην επιφάνεια, κοντά στο κέλυφος του πάγου και θερμαίνεται στον πυθμένα από τη θερμότητα του πυρήνα του φεγγαριού.

Παρά τις διαφορές τους, η μεταπτυχιακή φοιτήτρια του Caltech, Ana Lobo εκφράζει την άποψη ότι οι ωκεανοί του Εγκάλαδου έχουν ρεύματα παρόμοια με αυτά της Γης. Το έργο βασίζεται σε μετρήσεις από το Cassini καθώς και την έρευνα του Andrew Thompson, καθηγητή περιβαλλοντικής επιστήμης και μηχανικής, ο οποίος μελετά τον τρόπο με τον οποίο ο πάγος και το νερό αλληλεπιδρούν για να οδηγήσουν την ανάμειξη των ωκεανών γύρω από την Ανταρκτική. Οι ωκεανοί του Εγκέλαδου και της Γης έχουν ένα σημαντικό χαρακτηριστικό: είναι αλμυροί. Και όπως φαίνεται από τα ευρήματα που δημοσιεύθηκαν στο Nature Geoscience στις 25 Μαρτίου 2021, οι μεταβολές στην αλατότητα θα μπορούσαν να χρησιμεύσουν ως κινητήρια δύναμη της κυκλοφορίας των ωκεανών στον Εγκέλαδο, όπως και στον Νότιο Ωκεανό της Γης, που περιβάλλει την Ανταρκτική.

Οι βαρυτικές μετρήσεις και οι υπολογισμοί θερμότητας από το Cassini είχαν ήδη αποκαλύψει ότι το κέλυφος πάγου είναι πιο λεπτό στους πόλους παρά στον ισημερινό. Περιοχές λεπτού πάγου στους πόλους πιθανότατα σχετίζονται με τήξη και περιοχές παχιού πάγου στον ισημερινό με κατάψυξη, σύμφωνα με τον Thompson. Αυτό επηρεάζει τα ρεύματα του ωκεανού γιατί όταν το αλμυρό νερό παγώνει, απελευθερώνει τα άλατα και κάνει το υπόλοιπο νερό γύρω του βαρύτερο, προκαλώντας τη βύθιση. Το αντίθετο συμβαίνει σε περιοχές τήξης. «Η γνώση της κατανομής του πάγου μας επιτρέπει να καταλάβουμε τα μοτίβα κυκλοφορίας των ρευμάτων», εξηγεί η Lobo. Ένα εξιδανικευμένο μοντέλο υπολογιστή, βασισμένο στις μελέτες του Thompson για την Ανταρκτική, υποδηλώνει ότι οι περιοχές κατάψυξης και τήξης, που προσδιορίζονται από τη δομή του πάγου, συνδέονται με τα ρεύματα των ωκεανών. Αυτά θα δημιουργούν μια κυκλοφορία από τους πόλους προς τον ισημερινό που επηρεάζει την κατανομή θερμότητας και θρεπτικών συστατικών. Ο εντοπισμός των περιοχών του υποθαλάσσιου ωκεανού που μπορεί να είναι πιο φιλόξενες για τη ζωή, είναι σημαντικές για τις προσπάθειες αναζήτησης και κατανόησή της.

ΠΗΓΗ: https://phys.org/news/2021-03-ocean-currents-enceladus.html

ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ: Φωτογραφία του Εγκέλαδου από το Cassini με τους πίδακες νερού στον νότιο πόλο του δορυφόρου. Credit: NASA/JPL-Caltech/SSI/CICLOPS/Kevin M. Gill. (CC BY2.0).

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ: Πως ο Εγκέλαδος απέκτησε τις περίεργες σχισμές του;