エンケラドス:氷の下の熱い煙突

土星の月は実際の熱水活動を持つ可能性がある

エンケラドスの氷河下の海の底には、熱水噴出孔があります。 ©NASA / JPL-Caltech
読み上げ

エンケラドスの氷の下には、熱水噴出孔が存在する可能性があります-水中間欠泉、そこから熱水が岩の多いコアから氷河下の海に上昇します。 なぜなら、この海の底では熱くてアルカリ性に近い沸騰していることが測定からわかっているからです。 エンケラドスは地球から離れた最初の天体であり、そこからそのような熱水噴出孔が知られている-そして、研究者が「ネイチャー」誌に報告するように、生命に優しい条件さえあり得る。

氷と水蒸気の噴水、潮力によって加熱された氷河下の海-唯一の長さ500キロメートルの土星の月エンケラドスは、近年いくつかの驚きを引き起こしました。 月の南極の厚さ30〜40キロメートルの氷の地殻の下に深さ約10キロメートルの貯水池があることは明らかです。 しかし、そこに一般的な条件は不明でした。

テルテールダストグレイン

ボルダーに本拠を置くHsiang-Wen Hsuと彼の同僚は、エンケラドスの内部の働きについてさらに学ぶために、異常な方法を選択しました:彼らは、土星のEリングからのほこりの小さな斑点に関するデータを評価しました。プローブカッシーニが収集しました。 このリングは主にエンケラドスの粒子によって供給されることが長い間知られています。

カッシーニのデータが示すように、Eリングは氷だけでなく、多数のナノメートルサイズのケイ酸塩顆粒も含んでいます。 「おそらくこれらはもともと氷の粒子に埋め込まれていたもので、エンケラドスの地下から噴水によって噴出されたものだ」と研究者たちは説明する。 顆粒の組成とサイズに基づいて、彼らはこの粉塵はより大きな塊の崩壊によって形成されたのではなく、エンケラドスの海で形成されたと結論付けています。

分点にある土星の輪の眺め。 月は長い影を落とします。 ©NASA / JPL

温度計としてのナノ粒子

実験室の実験とモデルの助けを借りて、科学者は今、どの条件でこれが起こったにちがいないかを再構築しました。 「ケイ酸塩ナノ粒子は、氷河下の海の海底の温度計の一種として使用されます」とスー氏と彼の同僚は言います。 結果は、土星の月の氷の下で何が起こっているのかについての貴重な手がかりを提供します。 ディスプレイ

その理由は、研究者が報告しているように、そのようなケイ酸塩粒子は通常、地表から熱水噴出孔で形成され、ケイ酸塩に富む塩水が地面から熱いうちに浸透し、海水と接触すると突然冷却されるためです。 彼らの実験から、彼らはエンケラドスにも似たようなものがあるに違いないと結論付けています。

お湯と多孔質の石

したがって、氷河下の海は、その底で、おそらく月の多孔性の岩石コアにさえ当たります。 この塩水はそこに浸透し、ミネラルとともに蓄積します。 ケイ酸塩粒子が海洋との接触で形成されるためには、岩石または岩石と海洋の境界ゾーンの温度が少なくとも摂氏90度でなければなりません。 海の水がpH 10.5よりもアルカリ性が低い場合、さらに多くの熱が必要です。

また、実験では、エンケラドスの氷河下の貯水池の塩分濃度が約4パーセント以下である可能性が高いことが示されています。 「観測された粒子の半径は、粒子が海底の暖かいゾーンから噴水貯水池まで比較的早く上昇したはずであることを示唆しています」と研究者は言います。 「それはおそらく数ヶ月で、おそらくせいぜい数年で起こるでしょう。」

「ロストシティ」フィールドの炭酸塩構造 ワシントン大学ケリー、IFE、URI-ILO、NOAA

可能性のある揺りかごとしての煙突?

これらの欠点が真実であることが判明した場合、土星の月エンケラドスは、熱水活動が持続していることが知られている地球外の最初の天体です。 私たちの惑星では、火山熱が海底のすぐ下まで上昇すると、熱水噴出孔が集中します。 実際、地球上にはエンケラドスの条件にかなり似ている熱水フィールドさえあります。北大西洋の失われた都市の穴です。 土星の月のように、鉱物が豊富であるだけでなく、アルカリ性でもある煙突の湯から上昇します。

一部の研究者によると、そのようなアルカリ性の水中間欠泉はかつて生命の揺りかごだったかもしれません。 これがエンケラドスにも当てはまるかどうかを見なければなりません。 「しかし、これらの結果は、エンケラドスの海と顕著な地質学的活動により、より住みやすい環境を提供できることを示唆している」とNASAの宇宙飛行士ジョン・グルンスフェルドはコメントした。 (Nature、2015; doi:10.1038 / nature14262)

(Nature / NASSA、2015年12月3日-NPO)