Warmer 'Perrier'-Ozean könnte Enceladus' Geysire antreiben

Flaschenwasserfirmen nehmen zur Kenntnis: Eine exotische Form von warmem, sprudelndem Mineralwasser könnte die mysteriösen Jets speisen, die aus der südpolaren Region des Saturnmondes Enceladus sprühen. Das Cassini-Raumschiff hat Natrium- und Kaliumsalze sowie Carbonate in den vom Mond ausströmenden Wasserdampfwolken entdeckt, was auf einen flüssigen, sprudelnden Ozean unter der Oberfläche hinweist. "Es gibt eine Federkammer, in der einige der Blasen die Kappe der dünnen Eiskruste platzen lassen können. Auf diese Weise werden die Federn herausgesprüht", sagte Dennis Matson, ein NASA-Planetenwissenschaftler von JPL, vor einer Presse Briefing beim Treffen der Abteilung für Planetenwissenschaften der American Astronomical Society in Pasadena, Kalifornien.

Das schematische Bild (oben) wird auf ein Bild der Enceladus-Jets gelegt, die im November 2009 von Cassinis Bildkameras aufgenommen wurden. Es zeigt Blasen im unterirdischen Meerwasser, die durch einen Durchgang in der Eiskruste wandern, um einen Geysir zu speisen. Das Wasser fließt durch Risse im Eis zurück in den unterirdischen Ozean.

Matson erklärte den Prozess:

"Wir glauben, dass Enceladus einen unterirdischen Ozean hat, in dem Wasser, Wärme und Chemikalien gespeichert werden, bevor sie ausbrechen", sagte er. Es gibt eine Eiskruste, die viele zehn Kilometer dick ist. Der Ozean ist gasreich – und frühere Forscher nannten einen solchen Ozean einen „Perrier“ -Ozean -, der im Grunde die Kappe der Eiskruste „knallt“.

"Was passiert ist, dass Wasser aufsteigt und Druck abgebaut wird", sagte Matson. „Gase und Wasser treten aus und die Blasen nähern sich der Oberfläche und versorgen die Federn mit Material. Wasser überträgt sich auch weitgehend seitlich von der Spitze der Federn. Dies überträgt analog Wärme an die Oberfläche, wie der Kühler Ihres Autos. Es tritt Wasser aus, das Wärme auf die dünne Eisschicht überträgt, und dann wird die Wärme in den Weltraum abgestrahlt. Gekühltes Wasser fließt durch Risse im Eis, wo es sich auf einen weiteren Ausflug an die Oberfläche vorbereitet. „

Cassini fand auch einen beeindruckenden Wärmestrom über einen kleinen Bereich, der aus dem Inneren von Enceladus kam. Vor ungefähr vier Jahren hat Cassinis zusammengesetztes Infrarotspektrometer einen Wärmefluss im Südpolbereich von mindestens 6 Gigawatt festgestellt, was mindestens einem Dutzend Elektrizitätswerken entspricht. Dies ist mindestens dreimal so viel Wärme, wie eine durchschnittliche Region der Erde mit ähnlichem Gebiet trotz der geringen Größe von Enceladus produzieren würde.

"Um den Wärmefluss ins rechte Licht zu rücken", sagte Matson, "hat der Wärmefluss für die Erde 87 dieser Einheiten, aber am Südpol von Enceladus 250 Einheiten. In Yellowstone gibt es 2500 Einheiten, aber an einem der heißesten Punkte des Tigerstreifens auf Enceladus finden wir einen Wärmefluss von bis zu 13.000 Einheiten. “

Die Wärme ist natürlich relativ zur Umgebung. Das sprudelnde Wasser unter der Oberfläche befindet sich wahrscheinlich knapp unter dem Gefrierpunkt, der 273 Grad Kelvin oder 32 Grad Fahrenheit beträgt, während die Oberfläche kalte 80 Grad Kelvin oder -316 Grad Fahrenheit beträgt. Matson sagte jedoch, dass sie auch Oberflächentemperaturen von bis zu 180 K gesehen haben, als am Südpol nur 70 K erwartet wurden.

Das Finden des Natriums in den eisigen Körnern in der Wolke ist ein riesiger Beweis, der auf einen unterirdischen Ozean hinweist. Bisher konnten bei Beobachtungen auf der Erde keine Salze in der Wolke nachgewiesen werden. Daher hielten Wissenschaftler einen flüssigen Ozean nicht für möglich. Infrarotbeobachtungen mit einem Instrument an Cassini ergaben jedoch, dass die Partikel in den Federn Wassereis und erhebliche Mengen an Natrium- und Kaliumsalzen und -carbonaten sowie organische Stoffe enthalten.

"Das Natrium versteckte sich in den kleinen Körnern", sagte Matson. "Im Fall von Enceladus befindet sich Natrium nicht im Dampf, sondern in den festen Partikeln. Das war etwas völlig Neues, das man anderswo nicht gesehen hatte. “

Neu ist auch, dass die Wärme von Enceladus aus dem Ozean zu stammen scheint, und auch die Erkenntnis, dass es im Mond ein Zirkulationssystem gibt, in dem das Wasser an die Oberfläche gepumpt wird.

"Bei diesem von uns beschriebenen Prozess haben Sie die Wärme, das Wasser sowie Natrium und Kalium aus einer Hand, um das Wasser an die Oberfläche zu bringen. Sie haben also einen Prozess, der all diese Dinge liefert, während wir zuvor separate Prozesse hatten, um zu versuchen, jeden von ihnen zu erklären. “

Quelle: DPS-Pressekonferenz

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