Forskere har fundet et varmt ocean på en isdækket måne ved Saturn – kan have den balance, der er nødvendig for liv

Et forskerteam fra University of Oxford, Southwest Research Institute og Planetary Science Institute har for første gang opdaget tegn på en markant varmestrøm ved Enceladus’ nordpol.

Undersøgelsen, der blev offentliggjort den 7. november i Science Advances, tyder på, at Saturns måne opretholder en finjusteret termisk balance, som kan holde dens underjordiske hav flydende i årtusinder.

Tidligere har forskere antaget, at kun sydpolen – kendt for sine gejsere, der skyder damp og is ud i rummet – var geologisk aktiv. Men de nye målinger antyder, at Enceladus producerer og afgiver langt mere energi, end en frossen, inaktiv måne burde.

Dette indikerer, at dens indre forbliver varmt og dynamisk, drevet af igangværende processer, der potentielt kan understøtte liv.

“Enceladus er et centralt mål i jagten på liv uden for Jorden, og at forstå den langsigtede tilgængelighed af energi er afgørende for at vurdere, om den kan understøtte liv,” udtalte Dr. Georgina Miles fra Southwest Research Institute og University of Oxford, som ledte undersøgelsen.

Ocean under isen

Under Enceladus’ iskolde skorpe ligger et globalt hav, der er rigt på salte og organiske molekyler.

Forskere mener, at dette hav er kilden til månens indre varme, som dannes, når Saturns tyngdekraft strækker og presser på dens kerne – en proces kaldet tidevandsopvarmning.

For at liv kan opstå, skal havet forblive flydende og stabilt i millioner af år. Hvis der er for lidt varme, fryser det, mens for meget varme kan føre til voldsom aktivitet, der ødelægger enhver potentiel biosfære.

De målte varmestrømme peger på en næsten perfekt balance mellem energiproduktion og varmetab, som er afgørende for at opretholde et stabilt havmiljø.

Måling af den polare varme

Data fra Cassini-sonden gav forskerne et unikt indblik i Enceladus’ nordpol, som tidligere blev betragtet som inaktiv.

Forskerteamet analyserede infrarøde målinger fra to vigtige missioner i 2005 og 2015 – den ene under månens dybe vinter, den anden under dens sommer.

Ved at sammenligne forventede temperaturer med faktiske infrarøde observationer fandt de ud af, at nordpolen var cirka syv kelvin varmere, end modellerne havde forudset. Den eneste plausible kilde til denne ekstra varme er det varme hav under isen, som afgiver energi opad.

Undersøgelsen anslår, at området udsender 46 ± 4 milliwatt varme pr. kvadratmeter – omkring to tredjedele af den energi, der slipper ud gennem Jordens kontinentale skorpe. På månens samlede overflade svarer det til cirka 35 gigawatt, hvilket er sammenligneligt med effekten af flere titusinde solpaneler.

Stabil oceanverden

Sammen med varmen fra sydpolen udgør Enceladus’ samlede termiske stråling omkring 54 gigawatt – tæt på de teoretiske forudsigelser fra tidevandsopvarmningsmodeller.

Denne næsten perfekte balance tyder på, at dens indre hav kan forblive flydende i meget lange perioder – måske længe nok til, at liv kan opstå.

“At forstå, hvor meget varme Enceladus mister globalt, er afgørende for at afgøre, om det kan understøtte liv,” sagde Dr. Carly Howett fra University of Oxford og Planetary Science Institute. “Det er virkelig spændende, at dette resultat bekræfter Enceladus’ langsigtede stabilitet – en nøglefaktor for livets mulige opståen.”

Kortlægning for fremtidige missioner

De nye resultater bidrager også til at forbedre vurderingerne af månens istykkelse, hvilket er vigtigt for planlægningen af fremtidige missioner. Data viser, at islaget ved nordpolen er omkring 20 til 23 kilometer tykt, mens det er 25 til 28 kilometer tykt andre steder – en smule tykkere end tidligere modeller har forudset.

Dr. Miles understregede, at det krævede mange års tålmodig analyse at afsløre de subtile termiske mønstre. “At skelne de små temperaturændringer på overfladen, der skyldes Enceladus’ ledende varmestrøm, fra dens daglige og sæsonmæssige temperaturvariationer, var en udfordring – og det blev kun muligt takket være Cassinis forlængede missioner,” sagde hun.

Hun tilføjede, at forskningen fremhæver værdien af langvarige planetariske missioner, fordi “data ofte først afslører deres hemmeligheder flere årtier efter, at de er blevet indsamlet.”

Kilder: Science Advances, NASA, University of Oxford, Southwest Research Institute, Planetary Science Institute, Science Daily