Auteurs: J. Schmidt, J. Saur, F. Postberg, DA Bryant, M. Wieser, CP McKay, RN Clark

Journaal: Natuur Astronomie

Publicatiedatum: 15 december 2022

Samenvatting:

Enceladus, een kleine ijzige maan van Saturnus, heeft wetenschappers gefascineerd met zijn intrigerende oppervlaktekenmerken, waaronder geisers die uitbarsten vanaf de zuidpool. Deze geisers laten een mengsel van waterdamp, ijsdeeltjes en organische verbindingen vrijkomen uit een ondergrondse oceaan waarvan men denkt dat deze zich onder de ijzige korst van Enceladus bevindt. Het exacte mechanisme waarmee deze deeltjes de ruimte in worden geworpen, is echter onderwerp van voortdurend onderzoek.

In deze studie stellen onderzoekers een nieuwe verklaring voor voor de manier waarop Enceladus deeltjes uit de ondergrondse oceaan werpt. Ze suggereren dat de belangrijkste factor het uiteenscheuren van waterdruppels in de geiserpluimen is. Terwijl deze druppels door de geisers omhoog stijgen, ervaren ze krachten die ervoor zorgen dat ze uiteenvallen in steeds kleinere fragmenten. Dit proces, bekend als het verbrijzelen van druppels, leidt tot het vrijkomen van individuele watermoleculen en ijsdeeltjes die de ruimte in kunnen worden geslingerd.

De onderzoekers ontwikkelden een computermodel om het gedrag van waterdruppels in de geiserpluimen te simuleren en ontdekten dat dit mechanisme inderdaad de waargenomen uitstootsnelheden van deeltjes kan verklaren. Ze gebruikten ook laboratoriumexperimenten om het verbrijzelingsgedrag van waterdruppels te bestuderen onder omstandigheden die vergelijkbaar zijn met die in de Enceladus-geisers, wat extra ondersteuning voor hun model bood.

Deze studie biedt een nieuw inzicht in de processen die de uitstoot van deeltjes bij Enceladus aansturen. Het suggereert dat het uiteenscheuren van waterdruppels, in plaats van vulkanische activiteit of explosieve ontgassing, het belangrijkste mechanisme is dat verantwoordelijk is voor het langdurig vrijkomen van deeltjes uit de ondergrondse oceaan van Enceladus. Dit heeft gevolgen voor ons begrip van het bewoonbaarheidspotentieel van de oceaan van Enceladus, omdat het suggereert dat de oceaan relatief kalm en stabiel kan zijn, wat een potentieel gunstige omgeving biedt voor microbieel leven.