Pe Enceladus s-a descoperit un ocean subteran care ar putea găzdui viaţa

Marginea exterioară a Sistemului Solar ar putea fi mult mai ospitalieră pentru găzduirea vieţii decât ne-am imaginat vreodată. Măsurătorile gravitaţionale efectuate de către sonda Cassini au confirmat că Enceladus, un mic satelit al lui Saturn, găzduieşte un ocean subteran în emisfera sa sudică. Astronomii afirmă că acesta ar putea găzdui viaţa.

Ideea că Enceladus ar putea găzdui un ocean subteran nu este nouă. Încă din anul 2005 sonda spaţială Cassini a NASA a obţinut imagini care arătau ceea ce păreau a fi dâre de vapori de apă ce proveneau din interiorul unor şanţuri care au fost denumite „dungi de tigru" aflate lângă Polul Sud al acestui satelit de gheaţă (similar cu ceea ce s-a descoperit recent pe Europa, un alt satelit de gheaţă care are un ocean subteran). Cu toate acestea, aceste dâre de vapori de apă nu au dovedit că apa lichidă există cu adevărat sub gheaţa lui Enceladus. De exemplu, este posibil ca forţele tectonice puternice ce acţionează la suprafaţa satelitului ca urmare a efectului gravitaţional al lui Saturn să genereze forţe de frecare între aceste straturi de gheaţă ce au provocat fisurile şi gheizerele de apă lichidă care au fost observate la suprafaţa acestuia.

În prezent, după o analiză a măsurătorilor gravimetrice realizate de către sonda Cassini în perioada 2010-2012, astronomii au confirmat că un mare rezervor de apă lichidă se află sub suprafaţa de gheaţă a lui Enceladus. Şi, la fel de important, ei au confirmat că acest satelit de mici dimensiuni este un corp ceresc cu o structură diferenţiată. El este format din două straturi, un strat de gheaţă exterior şi un miez stâncos la interior care este format din silicaţi. Este interesant faptul că datorită existenţei acestui strat de rocă cu silicaţi şi a apei lichide, Enceladus poate fi considerat a avea un mediu potenţial locuibil care ar putea fi chiar mai ospitalier pentru viaţă decât în cazul lui Europa.

Anomalia gravitaţională negativă

Datele geofizice furnizate de către Cassini au arătat un lucru chiar mai ciudat cu privire la Enceladus. În emisfera de sud a satelitului s-a observat o anomalie gravitaţională negativă. Aceste anomalii gravitaţionale apar atunci când există mai puţină masă într-o anumită regiune decât ar fi de aşteptat în cazul unui corp sferic. Enceladus are o depresiune pe suprafaţa sa în apropiere de Polul Sud, astfel încât oamenii de ştiinţă s-au aşteptat să descopere această anomalie negativă de masă. Cu toate acestea, ei nu s-au aşteptat la anomalia gravitaţională pe care au descoperit-o în realitate, aceasta fiind considerabil mai mare decât cea ce ar fi fost prezisă ca urmare a depresiunii ce a fost observată pe suprafaţa lui Enceladus.

Anomalia gravitaţională a lui Enceladus. Câmpul gravitaţional corespunzător pentru C21, S21, S22 şi J3 (SOL1) este reprezentat pe un elipsoid de referinţă. Anomalia gravitaţională negativă de la Polul Sud, care reprezintă asimetria dintre cele două emisfere, este de aproximativ 2,5 mGal.

O echipă de astronomi formată din Luciano Iess de la Sapienza University of Rome şi David Stevenson, profesor de ştiinţe planetare la Caltech University, a sugerat că o masă mai densă trebuie să existe sub suprafaţa lui Enceladus pentru a compensa acest efect. Şi pentru că apa este mai densă decât gheaţa, cea mai rezonabilă explicaţie este aceea că trebuie să existe apă lichidă sub suprafaţa lui Enceladus.

Rezervorul de apă din emisfera de sud

Spre deosebire de Europa şi de al său ocean subteran care se întinde la un nivel global, Enceladus are un ocean doar în regiunile sale sudice. Acesta se întinde de la Polul Sud în toate direcţiile până la o latitudine de aproximativ 50 de grade sud, adică până la aproximativ jumătatea drumului către ecuator. Acest ocean este mai adânc în apropiere de Polul Sud. Astronomii nu au exclus posibilitatea ca acesta să fie de fapt ceva mai mare, dar datele actuale nu susţin această ipoteză.

Enceladus are un diametru de numai 310 mile (500 km) şi el conţine un rezervor de apă ce se află la o adâncime sub suprafaţa de gheaţă cuprinsă între 18 şi 25 de mile (30 şi 40 km). Acest strat de lichid are o adâncime aproximativă de 5 până la 6 mile (8 până la 10 km). Volumul total de apă este similar cu cel al Lacului Superior, cel mai mare dintre Marile Lacuri (Great Lakes).

Faptul că Enceladus poate găzdui apă în stare lichidă constituie o surpriză. Temperatura de la suprafaţa acestui satelit este -180 grade ⁰C (-292 grade F). Stevenson a afirmat la o conferinţă de presă că se presupune că forţele gravitaţionale intense ale lui Saturn sunt, probabil, responsabile de generarea energiei care este necesară pentru existenţa apei în stare lichidă. Alternativ, ar putea exista, de asemenea, un fel de sursă de energie internă a satelitului. De remarcat că Europa este mult mai mare, acest satelit având aproximativ mărimea Lunii.

Oamenii de ştiinţă nu sunt în totalitate siguri de ce acest ocean se află în emisfera de sud a satelitului, dar este probabil că tensiunile din stratul de gheaţă şi încălzirea acestuia să fie mai pronunţate în regiunile polare, un proces care printr-un efect de feedback generează o cantitate tot mai mare de apă lichidă.

La fel ca şi în cazul dârelor de vapori de apă, probabil că toate acestea sunt cauzate de forţele mareice care tensionează şi încălzesc stratul de gheaţă. În acest fel apa din oceanul subteran ajunge la crăpăturile din stratul de gheaţă de la suprafaţa satelitului.

Importanţa silicaţilor pentru viaţă

Aşa cum s-a arătat, Enceladus conţine un nucleu stâncos format din silicaţi având o densitate de aproximativ 2,4 grame pe centimetru cub. Acest lucru este interesant pentru astrobiologi deoarece silicaţii oferă multe elemente chimice esenţiale pentru viaţă, cum ar fi fosforul şi sulful. De fapt, oamenii de ştiinţă au detectat deja dovezi ale prezenţei unor săruri şi molecule organice în aburii de apă şi în apropiere de „dungile de tigru". Deoarece apa intră în contact cu silicaţii în prezenţa energiei, reacţiile chimice sunt posibile. Dacă se ţine cont de toate aceste caracteristici rezultă că Enceladus este, aşa cum afirmă cercetătorii, „un loc atractiv în care să căutăm viaţă".

Interesant, astronomii nu ştiu dacă Europa găzduieşte molecule organice sau silicaţi (gheaţa aflată în contact cu apa lichidă se comportă mult diferit). Dar Enceladus are caracteristicile indicate mai sus. Acest lucru înseamnă că Enceladus ar putea fi, de fapt, un candidat mai bun pentru viaţă decât Europa.

Într-adevăr, una dintre concluziile importante care rezultă de de urma acestei cercetări este aceea că mediile potenţial locuibile se pot dezvolta în locuri complet neaşteptate. În timp, în regiunile exterioare ale Sistemul Solar ar putea să apară o sumedenie de medii favorabile apariţiei vieţii. Având în vedere că Titan, Callisto şi Ganymede pot găzdui, de asemenea, oceane subterane (acest lucru nu a fost încă confirmat), un anumit tip de „zonă locuibilă" caracteristică regiunilor exterioare din jurul planetelor gigant formate din gaz ar putea de fapt exista, deşi potenţialul acestor regiuni îndepărtate în ceea ce priveşte apariţia şi dezvoltarea vieţii inteligente este necunoscut şi, probabil, are o probabilitate extrem de scăzută.

Paşii următori

Privind mai departe, astronomii şi-ar dori să înţeleagă mai bine structura interioară a acestui satelit. Ei ar dori să cunoască cu precizie locul, dimensiunea şi forma rezervorului care alimentează jeturile de apă care au fost descoperite. Măsurarea în continuare a anomaliilor gravitaţionale va continua să ofere noi date utile oamenilor de ştiinţă în această cercetare.

În ceea ce priveşte viitoarele misiuni, măsurătorile spectrografice ale acestor dâre de apă ar putea deschide noi perspective în ceea ce priveşte structura moleculară a apei.