Um novo estudo realizado por uma equipe de cientistas da missão Cassini liderados pela University of Colorado Boulder descobriram que os grãos microscópicos de rocha detectado próximo Saturno implica actividade hidrotermal está ocorrendo dentro da lua grãos Enceladus.The são a primeira indicação clara de uma lua gelada tendo actividade hidrotermal, em que a água do mar se infiltra e reage com uma crosta rochosa, emergindo como uma solução aquecida, mineral-laden. A descoberta aumenta a possibilidade tentadora que Enceladus, uma das pelo menos 60 luas ou luas de Saturno e que exibe notável atividade geológica incluindo gêiseres, poderia conter ambientes adequados para os organismos vivos.
O novo resultado surpreendente segue uma extensa análise, de quatro anos de dados da sonda, simulações computacionais e experimentos de laboratório. A partir de sua análise, os pesquisadores determinaram o minúsculos grãos forma mais provável quando a água quente contendo minerais dissolvidos de interior rochoso da Lua viaja para cima, entrar em contato com a água mais fria.
As temperaturas necessárias para as interacções que produzem os pequenos grãos de rocha seria de pelo menos 194 graus Fahrenheit (90 graus Celsius).
"É muito emocionante que podemos usar esses minúsculos grãos de rocha, expelidas ao espaço por gêiseres, para nos contar sobre as condições no - e por baixo - o fundo do oceano de uma lua gelada", disse Research Associate Sean Hsu em CU-Boulder deLaboratório de Física Atmosférica e Espacial , autor principal do artigo.
Analisador de Poeira Cósmica (CDA) instrumento da Cassini tem repetidamente detectado partículas de rocha minúsculos, ricos no elemento silício, próximo de Saturno desde 2004. Pelo processo de eliminação, a equipe CDA concluiu estas partículas devem ser grãos de sílica, que é encontrado na Terra na areia e o quartzo mineral. O tamanho uniforme dos grãos observados pela Cassini - a maior das quais eram 6-9 nanômetros - foi a pista que disseram aos pesquisadores um processo específico provavelmente foi o responsável.
Na Terra, a forma mais comum para formar grãos de sílica deste tamanho é actividade hidrotermal envolvendo um conjunto específico de condições: ou seja, quando a água ligeiramente alcalino com modesta salinidade que é super-saturado com sílica sofre uma grande queda na temperatura.
"Nós metodicamente procurou explicações alternativas para os grãos nano-Silca, mas a cada novo resultado apontou para uma única origem, o mais provável", disse Frank Postberg, um cientista da equipe Cassini CDA na Universidade de Heidelberg , na Alemanha, e um co-autor no papel.
Hsu e Postberg trabalhou em estreita colaboração com colegas da Universidade de Tóquio, que realizaram os experimentos de laboratório detalhados que validaram a hipótese de actividade hidrotermal. A equipe japonesa, liderada por Yasuhito Sekine, verificadas as condições em que os grãos de sílica formam no mesmo tamanho Cassini detectou. Os pesquisadores acreditam que essas condições podem existir no fundo do mar em Enceladus, onde a água quente do interior encontra a água relativamente fria no fundo do oceano.
Papel da natureza co-autores também incluíram CU-Boulder Professor Mihaly Horányi e Professor Assistente Sascha Kempf de LASP.Ambos também são membros do corpo docente do departamento de física da CU-Boulder e co-pesquisadores da Cassini CDA.
De acordo com Kempf, o quebra-cabeça das plumas Enceladus - identificado pela primeira vez, não muito tempo depois da sonda Cassini chegou ao reino de Saturno em 2004 - foi resolvido, pelo menos até certo ponto. "Dez anos atrás, era um grande mistério por que os nano-grãos foram feitas de sílica em vez de gelo de água", disse Kempf. "Agora sabemos que as observações estavam corretas. Nós sabemos onde as partículas de sílica são provenientes, e por isso que estamos vendo eles. Nós aprendemos algo muito inesperado, que é por isso que eu realmente gosto deste estudo."
O tamanho extremamente pequeno das partículas de sílica também sugere que eles viajam para cima de forma relativamente rápida a partir de sua origem hidrotermal às fontes próximas da superfície de geysers agora famosos da lua. Do fundo do mar para o espaço exterior, uma distância de cerca de 30 milhas (50 km), os grãos de passar alguns meses a alguns anos em trânsito, caso contrário eles iriam crescer em tamanhos muito maiores.
Cassini revelou pela primeira vez geologia ativa em Enceladus, em 2005, com a evidência de um spray gelado emissão de sul polar região da lua e temperaturas mais elevadas do que o esperado na superfície gelada lá. A missão logo revelou uma pluma altaneiro de gelo de água e vapor, sais e materiais orgânicos que emite a partir de fraturas relativamente quentes na superfície enrugada.Medições de gravidade publicados em 2014 sugerem fortemente a presença de uma das 6 milhas de profundidade (10 quilômetros) oceano abaixo de uma casca de gelo de cerca de 19 a 25 milhas (30 a 40 km) de espessura.
Os autores apontam que as medições de gravidade da Cassini sugerem núcleo rochoso de Encelado é muito porosa, o que permitiria que a água do oceano a se infiltrar no interior. Isso proporcionaria uma enorme área de superfície onde a rocha e água poderiam interagir.
"É possível que grande parte deste interessante química da água quente ocorre profundamente dentro do núcleo da lua", disse Hsu.
The Daily Galaxy via University of Colorado
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