Nova istraživanja otkrivaju konduktivni toplinski tok na sjevernom polu Saturnova mjeseca.
Novo istraživanje donijelo je prvo čvrsto otkriće konduktivnog toplinskog toka na sjevernom polu Enkelada, ledenog mjeseca Saturna. Dosad se smatralo da toplina dolazi isključivo iz njegova južnog pola, poznatog po gejzirima leda i pare koji se uzdižu kilometrima u visinu. Ovo otkriće mijenja tu sliku i pokazuje da Enkelad oslobađa mnogo više topline nego što bi to mogao učiniti pasivan, zaleđeni svijet. Time dodatno raste vjerojatnost da ispod površine postoji ocean koji bi mogao pružiti uvjete pogodne za život.
Enkelad je iznimno aktivan mjesec s globalnim oceanom slane vode skrivenim ispod ledene kore. Taj ocean, bogat elementima poput fosfora i složenih ugljikovodika, smatra se jednim od najvjerojatnijih mjesta u Sunčevu sustavu na kojem bi se mogao razviti život. No tekuća voda može opstati samo ako postoji ravnoteža između energije koju mjesec gubi i one koju dobiva. Ako energije nema dovoljno, ocean bi se s vremenom mogao zamrznuti. Ako je ima previše, unutarnja aktivnost mogla bi postati nestabilna. Tu ravnotežu održava plimno zagrijavanje: Saturnova gravitacija rasteže i sabija Enkelad dok kruži oko njega, što u njegovoj unutrašnjosti stvara toplinu.
“Enkelad je jedan od ključnih ciljeva u potrazi za životom izvan Zemlje, a razumijevanje njegove dugoročne energetske stabilnosti presudno je za procjenu može li doista podržavati život”, izjavila je dr. Georgina Miles sa Southwest Research Institutea i gostujuća znanstvenica na Sveučilištu Oxford.
Cassini i toplina ispod površine
Kako bi izmjerili toplinski tok na sjevernom polu, istraživači su analizirali podatke letjelice Cassini iz dva razdoblja, tijekom zimskog perioda 2005. i ljetnog 2015. godine. Promatrajući promjene površinske temperature u infracrvenom području, otkrili su da je površina sjevernog pola u prosjeku bila oko sedam kelvina toplija od očekivanog. Jedino objašnjenje za takvo zagrijavanje jest toplina koja dopire iz oceana ispod ledene kore.
Izračunati toplinski tok iznosi oko 46 milivata po kvadratnom metru, što je približno dvije trećine prosječnog gubitka topline kroz Zemljinu kontinentalnu koru. Kada se ta vrijednost proširi na cijeli mjesec, dobiva se ukupni gubitak topline od oko 35 gigavata, što odgovara snazi koju bi proizvelo više od šezdeset milijuna solarnih panela ili desetak tisuća vjetroturbina.
Ravnoteža koja može održati ocean
Kada se tome doda toplina koja izlazi kroz aktivni južni pol, ukupni gubitak energije raste na oko 54 gigavata, gotovo točno koliko i procijenjeni toplinski doprinos plimnih sila. Ta podudarnost upućuje na to da Enkelad održava dugotrajnu ravnotežu između topline koju stvara i topline koju gubi. To znači da njegov ocean može ostati u tekućem stanju kroz geološka razdoblja, a time i pružiti stabilno okruženje u kojem bi se život mogao razviti.
“Razumjeti koliko topline Enkelad gubi na globalnoj razini ključno je za procjenu njegove nastanjivosti”, rekla je dr. Carly Howett sa Sveučilišta Oxford i Planetary Science Institutea. “Uzbudljivo je što podaci pokazuju da je njegov ocean dugoročno održiv, što je jedan od temeljnih uvjeta za razvoj života.”
Analizom podataka istraživači su uspjeli procijeniti i debljinu ledene kore. Na sjevernom polu led je debeo između 20 i 23 kilometra, dok prosječna globalna debljina iznosi između 25 i 28 kilometara, nešto više od ranijih procjena. Ti podaci bit će dragocjeni za buduće misije koje bi trebale fizički istražiti ocean, bilo pomoću sondi na površini ili podvodnih robotskih istraživača.
Dr. Miles istaknula je da je otkrivanje ovako suptilnih temperaturnih razlika bilo moguće samo zahvaljujući dugotrajnom djelovanju letjelice Cassini. “Ovo istraživanje pokazuje koliko su važne misije koje prate ledene svjetove kroz duga razdoblja. Često prođe i cijelo desetljeće prije nego što u potpunosti shvatimo što su nam ti podaci otkrili.”
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
