Súrlódás fűtötte gejzírek az Enceladuson - a hét asztrofotója

A Szaturnusz Enceladus holdján zajló gejzír-jellegű kitörések felfedezése óta nagy kérdés, honnan van az apró holdnak a heves aktivitáshoz szükséges energiája. A legelterjedtebb magyarázat szerint az árapályfűtés biztosítja a kitörésekhez szükséges hőt. A korábbi feltételezések alapján valahol a felszíne alatt megolvadhat a jég, és innen repül ki az anyag a vákuummal érintkezve.

Terry Hurford (NASA GSFC) és kollégái szintén az árapályhatásból indultak ki, de modelljükben a kitörésekhez nem feltétlenül szükséges a folyékony víz jelenléte. Azt vizsgálták, mikor és hogyan hatnak az árapályerők a hold déli sarkvidékén lévő, Tigriskarmolásoknak nevezett terület közel 120 km hosszúrepedéseire, ahonnan az anyag kiáramlik.

Az Enceladus 1,3 napos keringési idejű pályája enyhén elnyúlt alakú, amelyen a Szaturnuszhoz közel gyorsabban, attól távol pedig lassabban kering a hold. Eközben tengelyforgása kötött, mindezek eredőjeként felszínén a gyűrűs bolygó felé mutató pont helyzete periodikusan eltolódik. A folyamat eredményeként árapályerők támadnak benne, amelyek eltorzítják az alakját.

A torzulással kapcsolatos feszültségek révén a repedések két oldalán található jég elmozdul egymáshoz képest. A mozgás során súrlódás lép fel, amely hőt termel, és szublimációt okoz. A folyamat eredményeként vízgőzmolekulák keletkeznek, amelyek a repedésekből kiáramlanak, és létrehozzák a látványos, gejzírekre emlékeztető kitörési anyagsugarakat.

Az árapály-eredetű torzulások miatt fellépő feszültségek nagysága és iránya is változik a hold keringése során, ennek megfelelően az eltérő repedések más és más periódusokban nyílnak, illetve csukódnak. A modell alapján tehát mind a súrlódás, mind pedig az emiatt keletkezett vízgőz kieresztése meghatározott tér- és időbeli "rend" szerint történik, és minden repedésnek megvan a saját aktív periódusa, amely keringésenként ismétlődik.

Az Enceladus déli sarkvidéke a Cassini-szonda 66 ezer km távolságból készített felvételén. A képen alul idősebb, kráterezett vidék látható, míg távolabb a déli sarkvidék fiatal, aktív területe következik. A kép nagyméretű változatának letöltése (NASA, JPL, SSI)

A modell alapján a legtöbb repedés a bolygótól távol nyílik fel, és ekkor lesz aktív a terület. Az eddig készült szórványos megfigyelések alapján azonban még nem sikerült a kitörési központok tevékenységét elég hosszú időn keresztül vizsgálni, és a feltételezett periodicitás nyomára akadni.