Getijdenspanningen kunnen constante ijsbevingen veroorzaken op Saturnus' zesde grootste maan Enceladus, een wereld van interesse in de zoektocht naar leven buiten de aarde, volgens een nieuwe studie. Een beter begrip van seismische activiteit zou kunnen onthullen wat zich onder de ijzige korst van de maan bevindt en aanwijzingen geven over de bewoonbaarheid van de oceaan.

Enceladus heeft een diameter van ongeveer 500 kilometer en is bijna volledig bedekt met ijs. De maan staat bijna 10 keer zo ver van de zon als de aarde en het heldere oppervlak reflecteert het meeste zonlicht, waardoor het erg koud is, toch hebben onderzoekers lang gespeculeerd dat het ijs een onderliggende vloeibare oceaan omhult.

De maan ervaart waarschijnlijk enorme getijdenkrachten veroorzaakt door Saturnus en de andere planeet, grotere manen - vergelijkbaar met de manier waarop de maan van de aarde getijden op aarde veroorzaakt. Deze getijdenbewegingen in Enceladus verwarmen het interieur, kraak het oppervlak en knijp soms hoge geisers van waterdamp door opmerkelijke scheuren die de tijgerstreepbreuken worden genoemd.

De nieuwe studie gebruikte observaties van Antarctische ijsplaten om te suggereren dat getijden op Enceladus ook kleine aardbevingen in het ijs bij de breuken van de maan kunnen veroorzaken, zoals ijsbevingen waargenomen op de drijvende ijskappen van Antarctica.

"[Mannen zoals] dit zijn plaatsen die opwindend zijn omdat ze misschien leven hebben, " zei Kira Olsen, een geofysicus bij het Goddard Space Flight Center van NASA. Ze zei dat sinds men denkt dat het leven zich voor het eerst heeft ontwikkeld in onze oceanen, vloeibare oceanen onder het ijs van andere werelden kunnen een goede plek zijn om naar leven te zoeken. De ijzige korst van Enceladus zou ook het water eronder kunnen beschermen tegen straling, bewoonbaarder te maken.

De nieuwe studie werd gepubliceerd in de Journal of Geophysical Research:Planeten , AGU's tijdschrift voor onderzoek naar de vorming en evolutie van de planeten, manen en objecten van ons zonnestelsel en daarbuiten.

"We hebben ideeën over hoe dik het ijs zou kunnen zijn, maar we hebben geen directe waarneming. Het bestuderen van ijsbevingen is een manier om aan die informatie te komen, ' zei Olsen.

Interne getijden

Om meer te weten te komen over hoe de tijgerbreuken van Enceladus kunnen bewegen, Olsen en haar collega's wendden zich tot drijvende ijsplaten op Antarctica als de dichtstbijzijnde analoog op aarde voor het soort activiteit dat ze op Enceladus zagen. Ze zouden dan hun kennis over hoe bepaalde oppervlaktekenmerken op onze planeet seismische activiteit produceren, kunnen gebruiken om in te schatten wat voor soort seismische activiteit er op de verre maan plaatsvindt.

De onderzoekers analyseerden gegevens die tussen 2014 en 2016 waren verzameld door seismometers langs de Ross Ice Shelf op het zuidelijke continent en vergeleken deze met satellietbeelden van het gebied. Ze besteedden bijzondere aandacht aan twee seismometers die naast grote kloven op de ijsplaat waren geplaatst.

Ze brachten de seismische activiteit in verband met de spanning die zich langs deze kloven voordeed. De meeste ijsbevingen op de Ross Ice Shelf deden zich voor toen de kloven uit elkaar trokken, wat gebeurt als de getijden vallen.

We hebben geen metingen van seismische activiteit op Enceladus, maar Olsen en haar collega's maakten modellen die de soorten breuken die ze op het maanoppervlak zagen vergeleken met die op de Ross Ice Shelf.

Deze modellen toonden aan dat de grootste hoeveelheid seismische activiteit op Enceladus waarschijnlijk overeenkwam met de getijden. De grootste seismische activiteit daar vindt plaats wanneer Enceladus tijdens zijn baan 100 graden voorbij de dichtstbijzijnde nadering van Saturnus is. De oceaan onder het ijs werkt op dit punt als water in een klotsende ballon. De ijsbreuken ontstaan ​​op de punten met de hoogste spanning, waar de ballon zou breken.

De ijsbevingen zijn niet enorm langs deze scheuren, zelfs in de piekperiodes van stress. Olsen beschrijft ze meer als "bijna continue kleine plopjes en breuken.

Mark Panning, een onderzoekswetenschapper bij NASA's Jet Propulsion Laboratory die niet betrokken was bij de nieuwe studie, zei dat terwijl het Cassini-ruimtevaartuig onthulde dat de maan geologisch actief is, het is moeilijk te zeggen hoe dat zich vertaalt naar seismische activiteit. "De studie vertegenwoordigt een heel belangrijke manier om te onderzoeken hoe seismische activiteit op Enceladus en andere getijdengeactiveerde ijzige werelden eruit kan zien door te kijken naar de beste analogen die we op aarde kunnen vinden, " hij zei.

Olsen zei dat wetenschappers ernaar moeten streven om seismometers binnen 10 kilometer van deze breuken te plaatsen bij toekomstige missies naar Enceladus om meer te weten te komen over wat er hieronder gebeurt.

"Het is geen rustige afgelegen plek, maar het is een vrij goede plek om te studeren, " ze zei.

Meer informatie over de seismische activiteit zou ons dan meer kunnen leren over de dikte van de ijskorst op Enceladus. Voor nu, er zijn geen missies naar Enceladus gepland, maar de European Space Agency plant de JUICE-missie naar een van de ijzige manen van Jupiter, Europa.

Olsen zei dat soortgelijk werk dan zou kunnen worden uitgevoerd op Titan, De grootste maan van Saturnus, een wereld die ook bedekt is met ijs dat vloeibare oceanen kan verbergen en een andere topkeuze is voor mogelijk buitenaards leven. NASA's Dragonfly-missie staat gepland voor een bezoek aan Titan in 2036.

"Dit soort werk is een van de beste manieren om een ​​idee te krijgen van welk gedrag we kunnen zien op een planetair lichaam, wat een ongelooflijke plek zou zijn om meer wetenschap te doen, ' zei Panning.