Ett viktigt kapitel i vår utforskning av solsystemet avslutas i morgon, när NASA: s Cassini sonden gör sin sista nära förbi av Enceladus, en isig måne i omloppsbana runt Saturnus med en global ocean under dess yta. Cassini har redan insamlade prover för att avgöra om Enceladus’ havsvatten kan vara beboeliga—men vi har fortfarande några oavslutade affärer med denna lilla Saturnus satellit.
Den 19 December kl 9:49 am PST (12:49 pm EST), Cassini kommer zip inom 3,106 km (4,999 km) av Enceladus’ south polar terräng, där gardiner av ocean spray uppsving i rymden i en rytande 800 miles per timme, utfodring Saturnus E-ring. Det kommer att vara den 22: a gången Cassini har flugit av Enceladus sedan in Saturnus omloppsbana under 2004. Även om det inte är vår närmaste passera genom en long-shot—vi seglade inom 16 km över månens yta i 2008, och tog ett djupt dyk grundlig söder polar plume detta tidigare oktober—i morgon är första delmålet, avståndet var noga valts ut för att besvara en viktig fråga: hur mycket värme som härrör från Enceladus’ ocean?
“Att mäta värmen från south pole är en mycket viktig begränsning på hur mycket värme det finns i det inre,” Linda Spilker, Cassini projekt som forskare vid NASA: s Jet Propulsion Laboratory, berättade Gizmodo i en telefonintervju. Och att bestämma hur het månens kärna är att hjälpa astrobiologists räkna ut om Enceladus verkligen kan stödja liv.
En ren 301 km (484 km) i diameter, Enceladus är en komplex, geologiskt aktiva månen med tjock yttre ice skal och en kärna av sten hålls varm genom gravitationell dragkamp Saturnus och månen en annan, Dion. Inklämt mellan isig skorpa och rocky inredningen är en jordglob som sträcker sig över havet som har blivit en av de mest intressanta platser för att jaga livet bortom Jorden.
Sponsrade
Det bästa av allt, sprickor i månens sydpol isen skjuter strålar av frysta saltvatten i rymden—gratis prover för alla nyfikna rymdsonder som råkar vara i närheten. I oktober, Cassini tog ett djupt steget genom att south pole plym, passerar inom 30 km (48 km) av Enceladus’ yta för att samla in en droppe av främmande ocean vatten.
Forskare är hårt arbete att analysera oktober prov är kemi, och hoppas att presentera sina slutsatser inom de kommande månaderna. “Vi ser verkligen fram emot att slutföra massa spec analys av vätgas,” Spilker sagt. Vätgas, eller H2, är en enkel energikälla som föder mikrobiella samhällen som lever i djuphavet ventiler på Jorden idag, och om vi tycker att det på Enceladus, som skulle vara en stor sak.
Konceptuell modell av Enceladus’ south pole. En varm, stenig kärna håller en flytande havet lagret under månen är tjock yttre isen. Sprickor i isen släpper trycksatt material från insidan. Image Credit: NASA / JPL-Caltech
I morgon är första delmålet kommer att lägga ytterligare en bit till beboelighet pussel. Att livet inte bara behöver en kemisk energi källa, den behöver värme. “Att vi nu har bevis för nanosilica korn som bara kunde vara som genereras i mycket varmt vatten, vilket leder oss till att diskutera hydrotermiska skorstenar,” Spilker sagt.
Och av alla ställen att leta efter hydrotermisk aktivitet, south pole är mest lovande. För en, det är för närvarande i mörkret i ett år lång Saturnus vintern. Utan Solens strålar slående Enceladus’ yta, forskare kommer att ha en enklare tid att upptäcka värme från insidan. Vad mer, de senaste modellering arbete visar att skorpan över sydpolen är särskilt tunn. “Kanske det tunnare skorpa innebär att vi har en varmare området i söder,” Spilker sagt.
Genom att vinkla Komposit Infraröd Spektrometer (CIRS) instrument vid sydpolen under morgondagens passagen, Cassini ska kunna konstruera en bra bild av värmeflödet över månen är splittrade ytan. “Avståndet i den här passagen är i sweet spot för oss att kartlägga den värme som kommer från Enceladus—inte för nära och inte för långt bort,” sade Mike Flasar, CIRS lag att leda vid NASA: s Goddard Space Flight Center i ett uttalande. “Det tillåter oss att kartlägga en stor del av den spännande södra polarområdet på bra upplösning.”
Med data från Cassini samlar i morgon, och alla annan vetenskap det har åstadkommit det senaste året, kan vi förvänta oss att få en mycket bättre bild av Enceladus’ beboelighet framtidsutsikter i den nära framtiden. På ett eller annat sätt, våra upptäckter om denna lilla ice moon har varit en otrolig, och oväntad, resultatet av Cassini tio år långa utforskning av Saturnus ringar.
Plume jets stiga från Enceladus’ south pole i detta Cassini bild tagen under 2014. I förgrunden, kan du se den strukturerade, crater-fri terräng som är karakteristisk för södra polarområdet. Image Credit: Cassini Imaging Team/SSL/JPL/NASA/ESA: s
“Vad som är fantastiskt är när vi först planerade vår uppgift, vi hade tre förbiflygningar av Enceladus,” Spilker sagt. “Efter den första, när vi upptäckte plym, vi i grunden förändrat uppdrag kring att få så många vi kan.”
“Jag tror att under loppet av Cassini uppdrag, vi har verkligen förändrat vårt paradigm där vi kan leta efter liv,” fortsatte hon. “Det handlar inte bara om att hitta den zonen för flytande vatten på ytan—men att hitta rätt förutsättningar för ett flytande hav, en källa av energi, kontakt med en kärna av sten.”
Vem vet—kanske den första kontakten kommer inte att innebära en stenig planet i den beboeliga zonen av en stjärna som liknar solen, men en konstig, främmande månen, inbäddat i skuggan av en monstruös gasjätten i det iskalla delarna av rymden.
Översta bilden: en Artist ‘s koncept av Cassini zippa tidigare Enceladus’ south pole, via NASA/JPL-Caltech