Een illustratie van het interieur van de maan Enceladus van Saturnus. Klik om te vergroten
Saturnusmaan Enceladus heeft een vreemde hotspot aan de zuidpool; een regio die een van de koudste plekken zou moeten zijn. De maan draaide uiteindelijk om en plaatste de plek op de zuidpool. Andere lichamen in het zonnestelsel, zoals Uranus 'maan Miranda, hebben in het verleden waarschijnlijk soortgelijke rollen ondergaan.
Saturnusmaan Enceladus - een actieve, ijzige wereld met een ongewoon warme zuidpool? kan een ongebruikelijke truc hebben uitgevoerd voor een planetair lichaam. Nieuw onderzoek toont aan dat Enceladus letterlijk is omgedraaid en uitlegt waarom de heetste plek van de maan zich op de zuidpool bevindt.
Enceladus trok onlangs de aandacht van wetenschappers toen het Cassini-ruimtevaartuig ijzige stralen en pluimen observeerde die erop wezen dat actieve geisers uit het zuidpoolgebied van de kleine maan spuwden.
"Het mysterie dat we wilden uitleggen, was hoe de hotspot bij de paal zou kunnen eindigen als hij daar niet zou beginnen", zegt Francis Nimmo, assistent-professor Aardwetenschappen, University of California, Santa Cruz.
De onderzoekers stellen voor dat de heroriëntatie van de maan wordt aangedreven door warm materiaal met een lage dichtheid dat vanuit Enceladus naar de oppervlakte stijgt. Een soortgelijk proces is mogelijk gebeurd op Uranus 'maan Miranda, zeiden ze. Hun bevindingen staan in het tijdschrift Nature van deze week.
"Het is verbazingwekkend dat Cassini een gebied met de huidige geologische activiteit op een ijzige maan heeft gevonden waarvan we zouden verwachten dat het ijskoud zou zijn, vooral beneden bij het equivalent van deze maan op Antarctica", zegt Robert Pappalardo, co-auteur en planetair wetenschapper bij NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië. "We denken dat de maan is omgedraaid om daar een diep zittend warm, actief gebied te plaatsen." Pappalardo werkte aan de studie aan de Universiteit van Colorado.
Roterende lichamen, inclusief planeten en manen, zijn stabiel als hun massa dicht bij de evenaar ligt. “Elke herverdeling van massa binnen het object kan instabiliteit veroorzaken ten opzichte van de rotatieas. Een heroriëntatie zal de neiging hebben om overtollige massa op de evenaar en gebieden met een lage dichtheid aan de polen te plaatsen, 'zei Nimmo. Dit is precies wat er met Enceladus is gebeurd.
Nimmo en Pappalardo berekenden de effecten van een klodder met een lage dichtheid onder het oppervlak van Enceladus en toonden aan dat de maan daardoor tot 30 graden kon omrollen en de klodder aan de paal kon plaatsen.
Pappalardo gebruikte een analogie om de Enceladus-rollover uit te leggen. “Een draaiende bowlingbal zal de neiging hebben om te rollen om de gaten - de as met de minste massa - verticaal langs de draaias te plaatsen. Evenzo rolde Enceladus klaarblijkelijk om het deel van de maan met de minste massa langs zijn verticale draaias te plaatsen, 'zei hij.
De opkomende klodder (een 'diapir' genoemd) kan zich in de ijzige schaal of in de onderliggende rotsachtige kern van Enceladus bevinden. In beide gevallen zet het materiaal uit naarmate het opwarmt, wordt het minder dicht en stijgt het vervolgens naar de oppervlakte. Deze opkomst van warm materiaal met een lage dichtheid zou ook kunnen helpen bij het verklaren van de hoge hitte en opvallende oppervlaktekenmerken, waaronder de geisers en het "tijgerstreep" -gebied, wat wijst op breuklijnen veroorzaakt door tektonische stress.
Interne verwarming van Enceladus is waarschijnlijk het gevolg van zijn excentrische baan rond Saturnus. "Enceladus wordt samengedrukt en uitgerekt door getijdenkrachten terwijl het om Saturnus draait, en die mechanische energie wordt omgezet in warmte-energie in het binnenste van de maan", voegde Nimmo eraan toe.
Toekomstige Cassini-waarnemingen van Enceladus kunnen dit model ondersteunen. Ondertussen wachten wetenschappers op de volgende Enceladus-flyby in 2008 voor meer aanwijzingen.
Dit onderzoek werd ondersteund door subsidies van NASA. De Cassini-Huygens-missie is een samenwerkingsproject van NASA, de European Space Agency en de Italian Space Agency. JPL, een divisie van Caltech, beheert de missie voor NASA's Directoraat Wetenschapsmissie. De Cassini-orbiter is ontworpen, ontwikkeld en geassembleerd door JPL.
Ga voor afbeeldingen en informatie over de Cassini-missie naar: http://www.nasa.gov/cassini en http://saturn.jpl.nasa.gov.
Oorspronkelijke bron: NASA News Release
