Radarbewijs toont aan dat geisers op Enceladus water uitstoten dat in sneeuw verandert. De sneeuw valt niet alleen terug op het oppervlak van Enceladus, maar vindt ook zijn weg naar de naburige manen, Mimas en Tethys, waardoor ze meer reflecteren. Onderzoekers noemen dit een 'sneeuwkanon'.
Het Cassini-ruimtevaartuig droeg een krachtige radar die was ontworpen om de dikke, ondoorzichtige atmosfeer van Titan, de grootste maan van Saturnus, binnen te dringen. Maar het werd ook gericht op andere manen, waaronder Mimas, Enceladus en Tethys, in een poging hun albedo te meten en hun oppervlakken te karakteriseren.
Nieuwe resultaten van een team van wetenschappers die met Cassini-radargegevens werken, zeggen dat sommige gegevens eerder verkeerd werden geïnterpreteerd en dat sommige manen van Saturnus veel helderder zijn dan gedacht. Deze resultaten, en een model dat is ontwikkeld om ze uit te leggen, laten zien dat Enceladus de sneeuwbron is die op twee van de andere manen van Saturnus valt, waardoor hun reflectiviteit toeneemt.
Deze radarmetingen waren bedoeld om het albedo van veel van de manen van Saturnus te meten. Enceladus had het hoogste albedo en de wazige Titan had het laagste. Twee van de andere manen, Mimas en Tethys, hadden ook hoge albedoes. In termen van banen flankeren Mimas en Tethys Enceladus. Dus de drie helderste manen stonden allemaal dicht bij elkaar.
De resultaten staan in een poster die wordt gepresenteerd op de EPSC-DPS Joint Meeting 2019 in Genève door Dr. Alice Le Gall. De hoge albedo van de drie manen Enceladus, Mimas en Tethys wijzen op zoet en schoon waterijs in de ondergrond van de manen, en ook op de aanwezigheid van 'verstrooiingsstructuren' die 'vooral efficiënt zijn in het terugsturen van golven in de richting terugstrooiing' volgens de poster.
Dr. Le Gall, van LATMOS-UVSQ, Parijs, legde uit: “De superheldere radarsignalen die we waarnemen, hebben een sneeuwlaag nodig die minstens enkele tientallen centimeters dik is. De compositie alleen kan echter niet de extreem heldere niveaus verklaren. Radargolven kunnen doorzichtig ijs tot een paar meter doordringen en hebben daardoor meer mogelijkheden om begraven constructies te weerkaatsen. De onderoppervlakken van Saturnus 'binnenmanen moeten zeer efficiënte retroreflectoren bevatten die bij voorkeur radargolven naar hun bron terugstrooien.'
Maar onderzoekers weten nog steeds niet wat deze structuren zijn. Enceladus heeft een verscheidenheid aan oppervlaktekenmerken en ondergrondse kenmerken die verband houden met schokken en thermische stress op het ijzige oppervlak. Er zijn pinakels, ijsblokken en gebieden met dichte scheuren. Voorlopig is er geen bewijs dat deze functies de terugverstrooiing kunnen veroorzaken.
IJzige landvormen kunnen andere, meer exotische soorten structuren vormen die verantwoordelijk zouden kunnen zijn voor de reflectiviteit. Penitentes zijn dunne, langwerpige bladen van sneeuw of ijs die dicht bij elkaar staan en naar de zon wijzen. Suncups zijn open depressies op een besneeuwd oppervlak die ook sterk reflecterend zijn. Maar ze hebben veel zonne-energie nodig om zich te vormen en het is niet duidelijk of ze er genoeg van krijgen.
Dr. Le Gall en collega's hebben modellen ontwikkeld waarmee ze kunnen testen of specifieke kenmerken bijdragen aan het hoge albedo, of dat meer willekeurige gebeurtenissen dit veroorzaken. Het is mogelijk dat de juiste breuken op de ijzige oppervlakken van deze binnenste manen dit veroorzaken.
"Tot dusver hebben we geen definitief antwoord", zei Dr. Le Gall. 'Maar als we deze radarmetingen beter begrijpen, krijgen we een duidelijker beeld van de evolutie van deze manen en hun interactie met de unieke ringomgeving van Saturnus. Dit werk kan ook nuttig zijn voor toekomstige missies om op de manen te landen. ”
De ringen en manen van Saturnus wisselen voortdurend materiaal uit. Dit gebeurt niet alleen bij Enceladus, de E-ring en Mimas en Tethys. Het gebeurt ook met de Phoebe-ring, die de voorrand van de maan Iapetus bedekt met donker materiaal, waardoor de helderheid afneemt.
De ringen zijn een bron van zowel visuele als wetenschappelijke fascinatie, waarbij nieuw onderzoek soms laat zien dat de ringen erg oud zijn en soms laat zien dat ze erg jong zijn. Hoewel de Cassini-missie veel vragen over het Saturnus-systeem beantwoordde, toont onderzoek als dit aan dat er nog veel mysteries moeten worden opgelost.
Meer:
- Persbericht: ‘Sneeuwkanon’ Enceladus laat de superreflectormanen van Saturnus schitteren
- Onderzoeksposter: Saturnus 'innerlijke manen: waarom zijn ze zo radarhelder?
