Seorang seniman yang menunjukkan pandangan yang jelas dari bagian dalam bulan Saturnus, Enceladus. Aerosol partikel es, uap air, dan partikel organik dari pecahan wilayah kutub selatan bulan. Kredit: NASA / JPL-Caltech
Terkubur di bawah 20 kilometer es, lautan di bawah permukaan Enceladus – salah satunya SaturnusBulan-bulannya tampaknya mengepakkan arus yang mirip dengan arus di Bumi.
Teori tersebut, yang berasal dari bentuk kriosfer Enceladus, menantang kepercayaan luas bahwa lautan global bulan itu homogen, kecuali untuk beberapa pencampuran vertikal yang disebabkan oleh hangatnya inti bulan.
Enceladus, bola beku kecil dengan diameter sekitar 500 km (sekitar 1/7 diameter bulan Bumi), adalah bulan terbesar keenam Saturnus. Meskipun ukurannya kecil, Enceladus menarik perhatian para ilmuwan pada tahun 2014 ketika terbang di atas permukaan bulan Cassini Pesawat ruang angkasa itu mendeteksi bukti lingkungan bawah tanahnya yang besar dan mengambil sampel air dari ledakan mirip geyser yang terjadi melalui retakan di es di Antartika. Ini adalah salah satu dari sedikit lokasi di tata surya dengan air cair (lokasi lain JupiterMoon Europa), menjadikannya target minat para ahli astrobiologi yang mencari tanda-tanda kehidupan.
Ilustrasi ini menunjukkan bulan es Saturnus, Enceladus, dengan kolom es, uap air, dan partikel organik yang tersebar dari retakan di wilayah kutub selatan bulan. Kredit: NASA / JPL-Caltech
Lautan di Enceladus hampir sepenuhnya berbeda dari yang ada di Bumi. Lingkar bumi relatif dangkal (kedalaman rata-rata 3,6 kilometer), menutupi tiga perempat permukaan planet, lebih hangat di bagian atas sinar matahari dan lebih dingin di kedalaman dekat dasar laut, dan memiliki arus yang dipengaruhi oleh angin; Sementara itu, Enceladus tampaknya meluas ke seluruh dunia dan memiliki lautan tepat di bawah permukaannya yang setidaknya sedalam 30 kilometer dan didinginkan di bagian atas dekat kerak es dan dihangatkan di bagian bawah oleh panas dari inti Bulan.
Terlepas dari perbedaan mereka, mahasiswa pascasarjana Institut Teknologi California Anna Lobo (MS ’17) mencatat bahwa lautan di Enceladus memiliki arus yang mirip dengan yang ada di Bumi. Pekerjaan dibangun berdasarkan pengukuran oleh Cassini Selain penelitian oleh Andrew Thompson, seorang profesor ilmu lingkungan dan teknik, yang telah mempelajari cara es dan air berinteraksi untuk mendorong percampuran lautan di sekitar Antartika.
Lautan Enceladus dan Bumi memiliki satu karakteristik penting: asin. Seperti hasil yang dipublikasikan di Ilmu Bumi Alam Pada 25 Maret, perbedaan salinitas dapat menjadi pendorong sirkulasi samudra di Enceladus, seperti yang terjadi di Samudra Selatan Bumi, yang mengelilingi Antartika.
Lobo dan Thompson bekerja sama dengan Steven Vance dan Saikiran Tharimena Laboratorium Propulsi Jet, Dan dioperasikan oleh Caltech NASA.
Pengukuran gravitasi dan perhitungan panas dari Cassini Telah terungkap bahwa kerak es lebih tipis di kutub daripada di ekuator. Thompson mengatakan wilayah es tipis di kutub kemungkinan terkait dengan pencairan dan area es yang lebih tebal di khatulistiwa dengan pembekuan. Ini mempengaruhi arus laut karena ketika air asin membeku, ia melepaskan garam dan membuat air di sekitarnya lebih berat, menyebabkannya tenggelam. Kebalikannya terjadi di daerah leleh.
“Mengetahui distribusi es memungkinkan kami menetapkan batasan pada pola sirkulasi,” jelas Lobo. Model komputer yang ideal, berdasarkan studi Thomson tentang Antartika, akan menunjukkan bahwa daerah pembekuan dan pencairan, yang ditentukan oleh struktur es, akan terkait dengan arus laut. Ini menciptakan rotasi kutub ke ekuator yang mempengaruhi panas dan distribusi nutrisi.
“Memahami wilayah bawah tanah lautan yang mungkin paling cocok untuk kehidupan seperti yang kita ketahui suatu hari nanti dapat membantu pencarian tanda-tanda kehidupan,” kata Thompson.
Referensi: “Pembalikan Samudera dari Kutub ke Khatulistiwa di Enceladus” oleh Anna H. Lobo, Andrew F Thompson, Stephen de Vance dan Saikiran Tharimina, 25 Maret 2021, Ilmu Bumi Alam.
DOI: 10.1038 / s41561-021-00706-3
Judul makalah: “Lingkar Kutub ke Khatulistiwa Meningkatkan Peredaran di Enceladus” Pekerjaan ini didukung oleh Program Riset Strategis dan Pengembangan Teknologi Jet Propulsion Laboratory. Simpul Dunia Es di Institut Astrobiologi NASA; Yayasan David dan Lucille Packard.
