Encélado es la sexta luna más grande de Saturno (la 19ª más grande del Sistema Solar ). Tiene unos 500 kilómetros (310 millas ) de diámetro, [5] aproximadamente una décima parte del de Titán , la luna más grande de Saturno . Está cubierto en su mayor parte por hielo fresco y limpio, lo que lo convierte en uno de los cuerpos más reflectantes del Sistema Solar. En consecuencia, la temperatura de su superficie al mediodía alcanza sólo -198 °C (75,1 K ; -324,4 °F ), mucho más fría de lo que sería un cuerpo que absorba luz. A pesar de su pequeño tamaño, Encelado tiene una amplia variedad de características superficiales, que van desde regiones antiguas con muchos cráteres hasta terrenos jóvenes y tectónicamente deformados .
Encélado fue descubierto el 28 de agosto de 1789 por William Herschel , [1] [17] [18] pero poco se sabía sobre él hasta que las dos naves espaciales Voyager , Voyager 1 y Voyager 2 , volaron cerca de Saturno en 1980 y 1981. [19 ] En 2005, la nave espacial Cassini inició múltiples sobrevuelos cercanos a Encelado, revelando su superficie y su entorno con mayor detalle. En particular, Cassini descubrió columnas ricas en agua que emanaban de la región del polo sur . [20] Los criovolcanes cerca del polo sur disparan chorros de vapor de agua , hidrógeno molecular , otros volátiles y material sólido, incluidos cristales de cloruro de sodio y partículas de hielo, en forma de géiseres, al espacio, por un total de aproximadamente 200 kilogramos (440 libras ) por segundo. [15] [19] [21] Se han identificado más de 100 géiseres. [22] Parte del vapor de agua vuelve a caer en forma de "nieve"; el resto escapa y suministra la mayor parte del material que forma el anillo E de Saturno . [23] [24] Según los científicos de la NASA , las columnas son similares en composición a los cometas . [25] En 2014, la NASA informó que Cassini había encontrado evidencia de un gran océano de agua líquida en el subsuelo del polo sur con un espesor de alrededor de 10 km (6 millas). [26] [27] [28] Desde entonces, la existencia del océano subterráneo de Encelado ha sido modelada y replicada matemáticamente. [29]
Estas observaciones de crioerupciones activas, junto con el hallazgo de calor interno que se escapa y muy pocos (si es que hay alguno) cráteres de impacto en la región del polo sur, muestran que Encelado está actualmente geológicamente activo. Como muchos otros satélites de los extensos sistemas de planetas gigantes , Encelado participa en una resonancia orbital . Su resonancia con Dione excita su excentricidad orbital , que es amortiguada por las fuerzas de marea , calentando por marea su interior e impulsando la actividad geológica. [30]
Cassini realizó un análisis químico de las columnas de Encelado, encontrando evidencia de actividad hidrotermal , [31] [32] posiblemente impulsando una química compleja. [33] Las investigaciones en curso sobre los datos de Cassini sugieren que el ambiente hidrotermal de Encelado podría ser habitable para algunos de los microorganismos de los respiraderos hidrotermales de la Tierra , y que dichos organismos podrían producir metano encontrado en las columnas. [34] [35]
Historia
Descubrimiento
William Herschel, descubridor de Encelado
Encélado fue descubierto por William Herschel el 28 de agosto de 1789, durante el primer uso de su nuevo telescopio de 1,2 m (47 pulgadas ) , entonces el más grande del mundo, en el Observatory House en Slough , Inglaterra. [18] [36] Su débil magnitud aparente ( H V = +11,7) y su proximidad a Saturno y a sus anillos, mucho más brillantes, hacen que Encelado sea difícil de observar desde la Tierra con telescopios más pequeños. Como muchos satélites de Saturno descubiertos antes de la era espacial , Encelado fue observado por primera vez durante un equinoccio de Saturno, cuando la Tierra se encuentra dentro del plano de los anillos. En esos momentos, la reducción del resplandor de los anillos hace que las lunas sean más fáciles de observar. [37] Antes de las misiones Voyager , la vista de Encelado mejoró poco desde el punto observado por primera vez por Herschel. Sólo se conocían sus características orbitales, con estimaciones de su masa , densidad y albedo .
Nombrar
John Herschel , el astrónomo que sugirió que las lunas de Saturno llevaran el nombre de los Titanes y GigantesAtenea (izquierda) luchando contra Encelado (derecha)
Encelado lleva el nombre del gigante Encelado de la mitología griega . [1] El nombre, al igual que los nombres de cada uno de los primeros siete satélites de Saturno descubiertos, fue sugerido por el hijo de William Herschel, John Herschel , en su publicación de 1847 Resultados de observaciones astronómicas realizadas en el Cabo de Buena Esperanza . [38] Eligió estos nombres porque Saturno , conocido en la mitología griega como Cronos , era el líder de los Titanes .
Las características geológicas de Encelado reciben nombres de la Unión Astronómica Internacional (IAU) en honor a personajes y lugares de la traducción de 1885 de Richard Francis Burton del Libro de las mil y una noches . [39] Los cráteres de impacto llevan el nombre de personajes, mientras que otros tipos de características, como fosas (depresiones largas y estrechas), dorsa (crestas), planicias ( llanuras ), surcos (largos surcos paralelos) y rupas (acantilados) llevan el nombre de lugares. La IAU ha nombrado oficialmente 85 elementos de Encelado, el más reciente Samaria Rupes, anteriormente llamado Samaria Fossa. [40] [41]
Forma y tamaño
Comparación de tamaño entre Encelado (abajo a la izquierda), la Luna (arriba a la izquierda) y la Tierra
Encelado es un satélite relativamente pequeño compuesto de hielo y roca. [42] Tiene forma de elipsoide escaleno; sus diámetros, calculados a partir de imágenes tomadas por el instrumento ISS (Imaging Science Subsystem) de Cassini , son 513 km entre los polos sub y anti-saturniano, 503 km entre los hemisferios delantero y trasero, y 497 km entre los polos norte y sur. [6]
Encelado tiene sólo una séptima parte del diámetro de la Luna de la Tierra . Ocupa el sexto lugar tanto en masa como en tamaño entre los satélites de Saturno, después de Titán ( 5.150 km ), Rea ( 1.530 km ), Jápeto ( 1.440 km ), Dione ( 1.120 km ) y Tetis ( 1.050 km ). [43] [44]
Órbita y rotación
Encélado es uno de los principales satélites interiores de Saturno junto con Dione , Tetis y Mimas . Orbita a 238.000 km (148.000 millas) del centro de Saturno y a 180.000 km (110.000 millas) de las cimas de sus nubes, entre las órbitas de Mimas y Tetis. Orbita Saturno cada 32,9 horas, lo suficientemente rápido como para que su movimiento pueda observarse durante una sola noche de observación. Encelado se encuentra actualmente en una resonancia orbital de movimiento medio 2:1 con Dione, completando dos órbitas alrededor de Saturno por cada órbita completada por Dione. [6]
Esta resonancia mantiene la excentricidad orbital de Encelado (0,0047), que se conoce como excentricidad forzada. Esta excentricidad distinta de cero da como resultado la deformación de marea de Encelado. El calor disipado resultante de esta deformación es la principal fuente de calor de la actividad geológica de Encelado. [6] Encélado orbita dentro de la parte más densa del anillo E de Saturno , el más externo de sus anillos principales , y es la fuente principal de la composición material del anillo. [45]
Como la mayoría de los satélites más grandes de Saturno, Encelado gira sincrónicamente con su período orbital, manteniendo una cara apuntando hacia Saturno. A diferencia de la Luna de la Tierra , Encelado no parece librar más de 1,5° alrededor de su eje de giro. Sin embargo, el análisis de la forma de Encelado sugiere que en algún momento estuvo en una libración secundaria forzada de órbita de espín de 1:4. [6] Esta libración podría haber proporcionado a Encelado una fuente de calor adicional. [30] [46] [47]
Se ha demostrado que las columnas de Encélado, que son similares en composición a la de los cometas, [25] son la fuente del material del anillo E de Saturno . [23] El anillo E es el anillo más ancho y externo de Saturno (a excepción del tenue anillo de Phoebe ). Es un disco extremadamente ancho pero difuso de material microscópico helado o polvoriento distribuido entre las órbitas de Mimas y Titán . [48]
Los modelos matemáticos muestran que el anillo E es inestable, con una vida útil de entre 10.000 y 1.000.000 de años; por lo tanto, las partículas que lo componen deben reponerse constantemente. [49] Encélado está orbitando dentro del anillo, en su punto más estrecho pero de mayor densidad. En la década de 1980, algunos sospechaban que Encelado era la principal fuente de partículas para el anillo. [50] [51] [52] [53] Esta hipótesis fue confirmada por los dos primeros sobrevuelos cercanos de Cassini en 2005. [54] [55]
El Analizador de Polvo Cósmico (CDA) "detectó un gran aumento en el número de partículas cerca de Encelado", confirmándolo como la fuente principal del anillo E. [54] El análisis de los datos del CDA y del INMS sugiere que la nube de gas a través de la cual Cassini voló durante el encuentro de julio, y observada desde la distancia con su magnetómetro y UVIS, era en realidad una columna criovolcánica rica en agua, originada en respiraderos cerca del polo sur. . [56]
La confirmación visual de la ventilación se produjo en noviembre de 2005, cuando Cassini tomó imágenes de chorros de partículas heladas similares a géiseres que se elevaban desde la región del polo sur de Encelado. [6] [24] (Aunque la columna de humo fue fotografiada antes, en enero y febrero de 2005, estudios adicionales de la respuesta de la cámara en ángulos de fase altos, cuando el Sol está casi detrás de Encélado, y comparación con imágenes equivalentes de ángulos de fase altos tomadas de otros satélites de Saturno, antes de que esto pudiera ser confirmado. [57] )
Geología
Características de la superficie
Una fotografía en falso color de Encelado, que resalta sus crestas, cráteres de impacto y llanuras.
La Voyager 2 fue la primera nave espacial en observar en detalle la superficie de Encelado, en agosto de 1981. El examen de las imágenes de alta resolución resultantes reveló al menos cinco tipos diferentes de terreno, incluidas varias regiones de terreno con cráteres, regiones de terreno liso (joven) y carriles de terreno accidentado que a menudo bordean las áreas lisas. [58] Se observaronextensas grietas lineales [59] y escarpes . Dada la relativa falta de cráteres en las llanuras lisas, estas regiones probablemente tengan menos de unos pocos cientos de millones de años. [60]
Encelado debe haber estado activo recientemente con " vulcanismo acuático " u otros procesos que renuevan la superficie. [60] El hielo fresco y limpio que domina su superficie convierte a Encelado en el cuerpo más reflectante del Sistema Solar, con un albedo geométrico visual de 1,38 [10] y un albedo bolométrico de Bond de0,81 ± 0,04 . [11] Debido a que refleja tanta luz solar, su superficie solo alcanza una temperatura media al mediodía de -198 °C (-324 °F), algo más fría que otros satélites de Saturno. [12]
Las observaciones durante tres sobrevuelos realizados el 17 de febrero, el 9 de marzo y el 14 de julio de 2005 revelaron las características de la superficie de Encelado con mucho mayor detalle que las observaciones de la Voyager 2 . Las suaves llanuras que la Voyager 2 había observado se resolvieron en regiones relativamente libres de cráteres llenas de numerosas pequeñas crestas y escarpes. Se encontraron numerosas fracturas dentro del terreno más antiguo lleno de cráteres, lo que sugiere que la superficie ha estado sujeta a una gran deformación desde que se formaron los cráteres. [61]
Algunas áreas no contienen cráteres, lo que indica importantes eventos de resurgimiento en el pasado geológicamente reciente. Hay fisuras, llanuras, terrenos ondulados y otras deformaciones de la corteza terrestre. Se descubrieron varias regiones adicionales de terreno joven en áreas que ninguna de las naves espaciales Voyager pudo captar bien , como el extraño terreno cerca del polo sur. [6] Todo esto indica que el interior de Encelado es líquido hoy, aunque debería haber estado congelado hace mucho tiempo. [60]
Los cráteres de impacto son algo común en muchos cuerpos del Sistema Solar. Gran parte de la superficie de Encelado está cubierta de cráteres de diversas densidades y niveles de degradación. [62] Esta subdivisión de los terrenos llenos de cráteres en función de la densidad de los cráteres (y, por tanto, de la edad de la superficie) sugiere que Encélado ha sido resurgido en múltiples etapas. [60]
Las observaciones de Cassini proporcionaron una visión mucho más cercana de la distribución y el tamaño de los cráteres, mostrando que muchos de los cráteres de Encelado están muy degradados debido a la relajación viscosa y la fractura . [63] La relajación viscosa permite que la gravedad, en escalas de tiempo geológico, deforme los cráteres y otras características topográficas formadas en el hielo de agua, reduciendo la cantidad de topografía con el tiempo. La velocidad a la que esto ocurre depende de la temperatura del hielo: el hielo más caliente es más fácil de deformar que el hielo más frío y rígido. Los cráteres viscosamente relajados tienden a tener pisos abovedados o se reconocen como cráteres sólo por un borde circular elevado. El cráter Dunyazad es un excelente ejemplo de cráter viscosamente relajado en Encelado, con un fondo abovedado prominente. [64]
Características tectónicas
Una vista de cerca de las crestas de Encelado
La Voyager 2 encontró varios tipos de características tectónicas en Encelado, incluidas depresiones , escarpes y cinturones de surcos y crestas . [58] Los resultados de Cassini sugieren que la tectónica es el modo dominante de deformación en Encelado, incluidas las fisuras, uno de los tipos más dramáticos de características tectónicas que se observaron. Estos cañones pueden tener hasta 200 km de largo, entre 5 y 10 km de ancho y 1 km de profundidad. Estas características son geológicamente jóvenes, porque atraviesan otras características tectónicas y tienen un relieve topográfico pronunciado con afloramientos prominentes a lo largo de las paredes de los acantilados. [sesenta y cinco]
La evidencia de tectónica en Encelado también se deriva del terreno surcado, que consiste en carriles de surcos y crestas curvilíneas. Estas bandas, descubiertas por primera vez por la Voyager 2 , a menudo separan llanuras suaves de regiones con cráteres. [58] Los terrenos surcados como Samarkand Sulci recuerdan al terreno surcado de Ganímedes . A diferencia de las vistas en Ganímedes, la topografía ranurada de Encelado es generalmente más compleja. En lugar de conjuntos paralelos de surcos, estos carriles a menudo aparecen como bandas de características en forma de chevrón toscamente alineadas. [63]
En otras áreas, estas bandas se inclinan hacia arriba con fracturas y crestas a lo largo de la característica. Las observaciones de Cassini de Samarkand Sulci han revelado manchas oscuras (125 y 750 m de ancho) ubicadas paralelas a las estrechas fracturas. Actualmente, estos puntos se interpretan como fosos de colapso dentro de estos cinturones de llanura estriada. [63]
Además de fracturas profundas y carriles ranurados, Encelado tiene otros tipos de terreno tectónico. Muchas de estas fracturas se encuentran en bandas que atraviesan terreno lleno de cráteres. Estas fracturas probablemente se propagan sólo unos pocos cientos de metros dentro de la corteza. Muchos probablemente hayan sido influenciados durante su formación por el regolito debilitado producido por los cráteres de impacto, cambiando a menudo el rumbo de la fractura que se propaga. [63] [66]
Otro ejemplo de características tectónicas en Encelado son los surcos lineales encontrados por primera vez por la Voyager 2 y vistos con una resolución mucho mayor por Cassini . Estos surcos lineales se pueden ver atravesando otros tipos de terreno, como los cinturones de surcos y crestas. Al igual que las profundas fisuras, se encuentran entre los rasgos más jóvenes de Encelado. Sin embargo, algunos surcos lineales se han suavizado como los cráteres cercanos, lo que sugiere que son más antiguos. También se han observado crestas en Encelado, aunque no en tanta extensión como las observadas en Europa . Estas crestas tienen una extensión relativamente limitada y miden hasta un kilómetro de altura. También se han observado cúpulas de un kilómetro de altura. [63] Dado el nivel de repavimentación encontrado en Encelado, está claro que el movimiento tectónico ha sido un importante impulsor de la geología durante gran parte de su historia. [sesenta y cinco]
Llanuras suaves
La Voyager 2 observó dos regiones de llanuras suaves . Generalmente tienen un relieve bajo y muchos menos cráteres que en los terrenos con cráteres, lo que indica una edad superficial relativamente joven. [62] En una de las regiones lisas de la llanura, Sarandib Planitia , no se observaron cráteres de impacto hasta el límite de resolución. Otra región de llanuras suaves al suroeste de Sarandib está atravesada por varios valles y escarpes. Desde entonces, Cassini ha observado estas regiones de llanuras suaves, como Sarandib Planitia y Diyar Planitia , con una resolución mucho mayor. Las imágenes de Cassini muestran estas regiones llenas de crestas y fracturas de bajo relieve, probablemente causadas por deformación por cizallamiento . [63] Las imágenes de alta resolución de Sarandib Planitia revelaron una serie de pequeños cráteres de impacto, que permiten una estimación de la edad de la superficie, ya sea 170 millones de años o 3.700 millones de años, dependiendo de la población supuesta del impactador. [6] [b]
La cobertura de superficie ampliada proporcionada por Cassini ha permitido la identificación de regiones adicionales de llanuras suaves, particularmente en el hemisferio principal de Encelado (el lado de Encelado que mira hacia la dirección del movimiento mientras orbita Saturno). En lugar de estar cubierta por crestas de bajo relieve, esta región está cubierta por numerosos conjuntos de depresiones y crestas entrecruzadas, similar a la deformación observada en la región del polo sur. Esta área está en el lado opuesto de Encelado de Sarandib y Diyar Planitiae, lo que sugiere que la ubicación de estas regiones está influenciada por las mareas de Saturno en Encelado. [67]
Región del polo sur
Un atlas del cuadrilátero del polo sur de Encelado, dominado por las rayas del tigre .
Las imágenes tomadas por Cassini durante el sobrevuelo el 14 de julio de 2005 revelaron una región distintiva, tectónicamente deformada, que rodea el polo sur de Encelado. Esta zona, que se extiende hasta los 60° de latitud sur, está cubierta de fracturas y crestas tectónicas. [6] [68] El área tiene pocos cráteres de impacto de tamaño considerable, lo que sugiere que es la superficie más joven de Encelado y de cualquiera de los satélites helados de tamaño mediano. Los modelos de la tasa de formación de cráteres sugieren que algunas regiones del terreno del polo sur tienen posiblemente tan solo 500.000 años o menos. [6]
Cerca del centro de este terreno hay cuatro fracturas delimitadas por crestas, extraoficialmente llamadas " rayas de tigre ". [69] Parecen ser las características más jóvenes en esta región y están rodeadas por hielo de agua de grano grueso de color verde menta (en color falso, imágenes UV-verde-IR cercano), que se ve en otras partes de la superficie dentro de afloramientos y paredes de fractura. [68] Aquí el hielo "azul" está sobre una superficie plana, lo que indica que la región es lo suficientemente joven como para no haber sido recubierta por hielo de agua de grano fino del anillo E. [70]
Los resultados del instrumento del espectrómetro visual e infrarrojo (VIMS) sugieren que el material de color verde que rodea las rayas del tigre es químicamente distinto del resto de la superficie de Encelado. VIMS detectó hielo de agua cristalina en las franjas, lo que sugiere que son bastante jóvenes (probablemente menos de 1.000 años) o que la superficie del hielo ha sido alterada térmicamente en el pasado reciente. [70] VIMS también detectó compuestos orgánicos simples (que contienen carbono) en las rayas del tigre, una química que hasta ahora no se ha encontrado en ningún otro lugar de Encelado. [71]
Una de estas áreas de hielo "azul" en la región del polo sur se observó en alta resolución durante el sobrevuelo del 14 de julio de 2005, revelando un área de deformación tectónica extrema y terreno en bloques, con algunas áreas cubiertas por cantos rodados de 10 a 100 m de ancho. . [72]
El límite de la región del polo sur está marcado por un patrón de crestas y valles paralelos en forma de Y y V. La forma, orientación y ubicación de estas características sugieren que son causadas por cambios en la forma general de Encelado. En 2006, había dos teorías sobre lo que podría causar tal cambio de forma: la órbita de Encelado pudo haber migrado hacia adentro, lo que provocó un aumento en la tasa de rotación de Encelado. Tal cambio conduciría a una forma más achatada; [6] o una masa creciente de material cálido y de baja densidad en el interior de Encelado puede haber llevado a un cambio en la posición del actual terreno del polo sur desde las latitudes medias del sur de Encelado hasta su polo sur. [67]
En consecuencia, la forma elipsoide de la luna se habría ajustado para coincidir con la nueva orientación. Un problema de la hipótesis del aplanamiento polar es que ambas regiones polares deberían tener historias de deformación tectónica similares. [6] Sin embargo, la región del polo norte está densamente llena de cráteres y tiene una edad superficial mucho más antigua que la del polo sur. [62] Las variaciones de espesor en la litosfera de Encelado son una explicación de esta discrepancia. Las variaciones en el espesor litosférico están respaldadas por la correlación entre las discontinuidades en forma de Y y las cúspides en forma de V a lo largo del margen del terreno polar sur y la edad relativa de la superficie de las regiones adyacentes del terreno no polar sur. Las discontinuidades en forma de Y y las fracturas de tensión con tendencia norte-sur a las que conducen están correlacionadas con un terreno más joven con litosferas presumiblemente más delgadas. Las cúspides en forma de V están adyacentes a terrenos más antiguos y con más cráteres. [6]
Penachos del polo sur
Un panorama de las columnas de Encelado tomado por la nave espacial Cassini
Tras los encuentros de la Voyager con Encelado a principios de la década de 1980, los científicos postularon que era geológicamente activo basándose en su superficie joven y reflectante y su ubicación cerca del núcleo del anillo E. [58] Basándose en la conexión entre Encelado y el anillo E, los científicos sospecharon que Encelado era la fuente de material en el anillo E, tal vez a través de la ventilación de vapor de agua. [50] [51] El primer avistamiento de Cassini de una columna de partículas heladas sobre el polo sur de Encelado provino de imágenes del Imaging Science Subsystem (ISS) tomadas en enero y febrero de 2005, [6] aunque la posibilidad de un artefacto de la cámara retrasó un informe oficial. anuncio.
Los datos del instrumento magnetómetro durante el encuentro del 17 de febrero de 2005 proporcionaron evidencia de una atmósfera planetaria. El magnetómetro observó una desviación o "envoltura" del campo magnético, consistente con la ionización local del gas neutro. [14] Durante los dos encuentros siguientes, el equipo del magnetómetro determinó que los gases en la atmósfera de Encelado se concentran sobre la región del polo sur, siendo la densidad atmosférica lejos del polo mucho menor. [14] A diferencia del magnetómetro, el espectrógrafo de imágenes ultravioleta no pudo detectar una atmósfera sobre Encelado durante el encuentro de febrero cuando miró sobre la región ecuatorial, pero sí detectó vapor de agua durante una ocultación sobre la región del polo sur durante el encuentro de julio. [15]
Un posible esquema para el criovulcanismo de Encelado
Cassini voló a través de esta nube de gas en algunos encuentros, lo que permitió que instrumentos como el espectrómetro de iones y masas neutras ( INMS ) y el analizador de polvo cósmico (CDA) tomaran muestras directamente de la columna. (Ver la sección 'Composición'.) Las imágenes de noviembre de 2005 mostraron la fina estructura de la columna, revelando numerosos chorros (quizás saliendo de numerosos respiraderos distintos) dentro de un componente más grande y débil que se extiende a casi 500 km (310 millas) de la superficie. [56] Las partículas tienen una velocidad total de 1,25 ± 0,1 kilómetros por segundo (2800 ± 220 millas por hora ), [73] y una velocidad máxima de 3,40 km/s (7600 mph). [74] Posteriormente, el UVIS de Cassini observó chorros de gas que coincidían con los chorros de polvo vistos por la ISS durante un encuentro no objetivo con Encelado en octubre de 2007.
El análisis combinado de imágenes, espectrometría de masas y datos magnetosféricos sugiere que la columna de humo observada en el polo sur emana de cámaras subterráneas presurizadas, similares a los géiseres o fumarolas de la Tierra . [6] Las fumarolas son probablemente la analogía más cercana, ya que la emisión periódica o episódica es una propiedad inherente de los géiseres. Se observó que las columnas de Encelado eran continuas en un factor de unos pocos. Se cree que el mecanismo que impulsa y sostiene las erupciones es el calentamiento de las mareas. [75]
La intensidad de la erupción de los chorros del polo sur varía significativamente en función de la posición de Encelado en su órbita. Las columnas son aproximadamente cuatro veces más brillantes cuando Encelado está en apoapsis (el punto de su órbita más distante de Saturno) que cuando está en periapsis . [76] [77] [78] Esto es consistente con los cálculos geofísicos que predicen que las fisuras del polo sur están bajo compresión cerca del periapsis, empujándolas para cerrarlas, y bajo tensión cerca de la apoapsis, abriéndolas. [79]
Gran parte de la actividad de la pluma consiste en amplias erupciones en forma de cortinas. Las ilusiones ópticas resultantes de una combinación de dirección de visión y geometría de fractura local hacían que las columnas parecieran chorros discretos. [80] [81] [82]
El grado en que realmente ocurre el criovulcanismo es un tema de debate. En Encelado, parece que el criovulcanismo se produce porque las grietas llenas de agua se exponen periódicamente al vacío, y las grietas se abren y cierran mediante la tensión de las mareas. [79] [83] [84]
Estructura interna
Antes de la misión Cassini , se sabía poco sobre el interior de Encelado. Sin embargo, los sobrevuelos de Cassini proporcionaron información para modelos del interior de Encelado, incluida una mejor determinación de la masa y la forma, observaciones de alta resolución de la superficie y nuevos conocimientos sobre el interior. [85] [86]
Las estimaciones de masa iniciales de las misiones del programa Voyager sugirieron que Encelado estaba compuesto casi en su totalidad por hielo de agua. [58] Sin embargo, basándose en los efectos de la gravedad de Encelado sobre Cassini , se determinó que su masa era mucho mayor de lo que se pensaba anteriormente, produciendo una densidad de 1,61 g /cm 3 . [6] Esta densidad es mayor que la de los otros satélites helados de tamaño mediano de Saturno, lo que indica que Encelado contiene un mayor porcentaje de silicatos y hierro .
Castillo, Matson et al. (2005) sugirieron que Jápeto y los otros satélites helados de Saturno se formaron relativamente rápido después de la formación de la subnebulosa de Saturno y, por tanto, eran ricos en radionucleidos de vida corta. [87] [88] Estos radionucleidos, como el aluminio-26 y el hierro-60 , tienen vidas medias cortas y producirían calentamiento interior con relativa rapidez. Sin la variedad de vida corta, el complemento de radionucleidos de vida larga de Encelado no habría sido suficiente para evitar la rápida congelación del interior, incluso con la fracción de masa rocosa comparativamente alta de Encelado, dado su pequeño tamaño. [89]
Dada la fracción relativamente alta de masa rocosa de Encelado, la mejora propuesta en 26 Al y 60 Fe daría como resultado un cuerpo diferenciado , con un manto helado y un núcleo rocoso . [88] [90] El calentamiento radiactivo y de marea posterior elevaría la temperatura del núcleo a 1.000 K, suficiente para derretir el manto interior. Para que Encelado siga activo, parte del núcleo también debe haberse derretido, formando cámaras de magma que se flexionarían bajo la presión de las mareas de Saturno. El calentamiento de las mareas, como el de la resonancia con Dione o el de la libración , habría sostenido estos puntos calientes en el núcleo y habría impulsado la actividad geológica actual. [47] [91]
Además de su masa y geoquímica modelada , los investigadores también han examinado la forma de Encelado para determinar si está diferenciado. Porco, Helfenstein et al. (2006) utilizaron mediciones de las extremidades para determinar que su forma, asumiendo equilibrio hidrostático , es consistente con un interior indiferenciado, en contradicción con la evidencia geológica y geoquímica. [6] Sin embargo, la forma actual también respalda la posibilidad de que Encelado no esté en equilibrio hidrostático y pueda haber girado más rápido en algún momento del pasado reciente (con un interior diferenciado). [90] Las mediciones de gravedad realizadas por Cassini muestran que la densidad del núcleo es baja, lo que indica que el núcleo contiene agua además de silicatos. [92]
La evidencia de agua líquida en Encelado comenzó a acumularse en 2005, cuando los científicos observaron columnas que contenían vapor de agua arrojadas desde su superficie polar sur, [6] [93] con chorros que movían 250 kg de vapor de agua cada segundo [93] a una distancia de hasta 2.189 km. /h (1.360 mph) al espacio. [94] Poco después, en 2006 se determinó que las columnas de Encelado son la fuente del Anillo E de Saturno . [6] [54] Las fuentes de partículas saladas están distribuidas uniformemente a lo largo de las rayas del tigre , mientras que las fuentes de partículas "frescas" están estrechamente relacionadas con los chorros de gas de alta velocidad. Las partículas "saladas" son más pesadas y en su mayoría caen a la superficie, mientras que las partículas rápidas "frescas" escapan al anillo E, lo que explica su composición pobre en sal de 0,5 a 2% de sales de sodio en masa. [95]
Los datos gravimétricos de los sobrevuelos de Cassini en diciembre de 2010 mostraron que Encelado probablemente tiene un océano de agua líquida debajo de su superficie congelada, pero en ese momento se pensaba que el océano subterráneo se limitaba al polo sur. [26] [27] [28] [96] La parte superior del océano probablemente se encuentra debajo de una plataforma de hielo de 30 a 40 kilómetros (19 a 25 millas) de espesor. El océano puede tener 10 kilómetros (6,2 millas) de profundidad en el polo sur. [26] [97]
Las mediciones del "bamboleo" de Encelado mientras orbita Saturno (llamado libración ) sugieren que toda la corteza helada se ha desprendido del núcleo rocoso y, por lo tanto, que hay un océano global debajo de la superficie. [98] La cantidad de libración (0,120° ± 0,014°) implica que este océano global tiene entre 26 y 31 kilómetros (16 a 19 millas) de profundidad. [99] [100] [101] [102] A modo de comparación, el océano de la Tierra tiene una profundidad promedio de 3,7 kilómetros. [101]
Composición
La composición química de las plumas de Encelado.
La nave espacial Cassini sobrevoló las columnas del sur en varias ocasiones para tomar muestras y analizar su composición. A partir de 2019, los datos recopilados todavía se están analizando e interpretando. La composición salada de las columnas (-Na, -Cl, -CO 3 ) indica que la fuente es un océano subsuperficial salado . [103]
El instrumento INMS detectó principalmente vapor de agua , así como trazas de nitrógeno molecular , dióxido de carbono , [16] y trazas de hidrocarburos simples como metano , propano , acetileno y formaldehído . [104] [105] La composición de las columnas, medida por el INMS, es similar a la observada en la mayoría de los cometas. [105] Cassini también encontró rastros de compuestos orgánicos simples en algunos granos de polvo, [95] [106] así como compuestos orgánicos más grandes como el benceno ( C 6h 6), [107] y compuestos orgánicos macromoleculares complejos de hasta 200 unidades de masa atómica , [33] [108] y al menos 15 átomos de carbono de tamaño. [109]
Un modelo sugiere que el océano salado de Encelado (-Na, -Cl, -CO 3 ) tiene un pH alcalino de 11 a 12. [112] [113] Se interpreta que el alto pH es una consecuencia de la serpentinización de la roca condrítica que conduce a la generación de H 2 , una fuente geoquímica de energía que podría sustentar la síntesis tanto abiótica como biológica de moléculas orgánicas como las que se han detectado en las columnas de Encelado. [112] [114]
En 2019 se realizaron más análisis de las características espectrales de los granos de hielo en las columnas de erupción de Encelado. El estudio encontró que probablemente estaban presentes aminas que contienen nitrógeno y oxígeno , lo que tiene implicaciones significativas para la disponibilidad de aminoácidos en el océano interno. Los investigadores sugirieron que los compuestos de Encelado podrían ser precursores de "compuestos orgánicos biológicamente relevantes". [115] [116]
Posibles fuentes de calor
Mapa de calor de las fracturas del polo sur, bautizado como ' rayas de tigre '
Durante el sobrevuelo del 14 de julio de 2005, el espectrómetro infrarrojo compuesto (CIRS) encontró una región cálida cerca del polo sur. Las temperaturas en esta región oscilaron entre 85 y 90 K, con áreas pequeñas que alcanzaron los 157 K (-116 °C), demasiado cálidas para explicarse por el calentamiento solar, lo que indica que partes de la región del polo sur se calientan desde el interior. de Encelado. [12] Actualmente se acepta la presencia de un océano subterráneo bajo la región del polo sur, [117] pero no puede explicar la fuente del calor, con un flujo de calor estimado de 200 mW/m 2 , que es aproximadamente 10 veces mayor que eso solo por calentamiento radiogénico. [118]
Se han propuesto varias explicaciones para las temperaturas elevadas observadas y las columnas resultantes, incluida la ventilación desde un depósito subterráneo de agua líquida, la sublimación del hielo, [119] la descompresión y disociación de clatratos y el calentamiento por cizallamiento, [120] pero una explicación completa de Todas las fuentes de calor que causan la producción de energía térmica observada en Encelado aún no se han resuelto.
El calentamiento en Encelado se ha producido a través de varios mecanismos desde su formación. La desintegración radiactiva en su núcleo puede haberlo calentado inicialmente, [121] dándole un núcleo cálido y un océano subterráneo, que ahora se mantiene por encima del punto de congelación mediante mecanismos no identificados. Los modelos geofísicos indican que el calentamiento de las mareas es una fuente principal de calor, quizás ayudado por la desintegración radiactiva y algunas reacciones químicas que producen calor . [122] [123] [124] [125] Un estudio de 2007 predijo que el calor interno de Encelado, si se genera por fuerzas de marea, no podría ser superior a 1,1 gigavatios, [126] pero los datos del espectrómetro infrarrojo de Cassini del terreno del polo sur durante 16 meses, indican que la energía térmica interna generada es de aproximadamente 4,7 gigavatios, [126] y sugieren que está en equilibrio térmico. [12] [70] [127]
La producción de energía observada de 4,7 gigavatios es difícil de explicar únicamente a partir del calentamiento de las mareas, por lo que la principal fuente de calor sigue siendo un misterio. [6] [122] La mayoría de los científicos piensan que el flujo de calor observado en Encelado no es suficiente para mantener el océano subterráneo y, por lo tanto, cualquier océano subterráneo debe ser un remanente de un período de mayor excentricidad y calentamiento de las mareas, o el calor se produce a través de otro mecanismo. [128] [129]
Calentamiento de marea
El calentamiento de las mareas se produce mediante procesos de fricción de las mareas: la energía orbital y rotacional se disipa en forma de calor en la corteza de un objeto. Además, en la medida en que las mareas producen calor a lo largo de las fracturas, la libración puede afectar la magnitud y distribución de dicho calentamiento cortante de las mareas. [47] La disipación de las mareas de la corteza de hielo de Encelado es significativa porque Encelado tiene un océano subterráneo. En noviembre de 2017 se publicó una simulación por computadora que utilizó datos de Cassini e indica que el calor de fricción de los fragmentos de roca deslizantes dentro del núcleo permeable y fragmentado de Encelado podría mantener caliente su océano subterráneo durante hasta miles de millones de años. [130] [131] [132] Se cree que si Encelado tuviera una órbita más excéntrica en el pasado, las fuerzas de marea mejoradas podrían ser suficientes para mantener un océano subterráneo, de modo que una mejora periódica de la excentricidad podría mantener un océano subterráneo que cambia periódicamente de tamaño. [129]
Un análisis de 2016 afirmó que "un modelo de las rayas de tigre como ranuras flexionadas por las mareas que perforan la capa de hielo puede explicar simultáneamente la persistencia de las erupciones a través del ciclo de mareas, el desfase y la producción total de energía del terreno de las rayas de tigre, mientras lo que sugiere que las erupciones se mantienen en escalas de tiempo geológicas". [75] Los modelos anteriores sugieren que las perturbaciones resonantes de Dione podrían proporcionar los cambios periódicos de excentricidad necesarios para mantener el océano subterráneo de Encelado, si el océano contiene una cantidad sustancial de amoníaco . [6] La superficie de Encelado indica que toda la luna ha experimentado períodos de mayor flujo de calor en el pasado. [133]
Calentamiento radiactivo
El modelo de calentamiento de "inicio en caliente" sugiere que Encelado comenzó como hielo y roca que contenía isótopos radiactivos de vida corta y de rápida descomposición de aluminio , hierro y manganeso . Luego se produjeron enormes cantidades de calor a medida que estos isótopos se descompusieron durante unos 7 millones de años, lo que dio lugar a la consolidación de material rocoso en el núcleo rodeado por una capa de hielo. Aunque el calor de la radiactividad disminuiría con el tiempo, la combinación de radiactividad y fuerzas de marea del tirón gravitacional de Saturno podría evitar que el océano subterráneo se congele. [121]
La tasa de calentamiento radiogénico actual es de 3,2 × 10 15 ergios/s (o 0,32 gigavatios), suponiendo que Encelado tenga una composición de hielo, hierro y materiales de silicato. [6] El calentamiento con isótopos radiactivos de larga vida uranio -238, uranio-235 , torio -232 y potasio -40 dentro de Encelado agregaría 0,3 gigavatios al flujo de calor observado. [122] La presencia del océano subsuperficial regionalmente grueso de Encelado sugiere un flujo de calor ≈10 veces mayor que el del calentamiento radiogénico en el núcleo de silicato. [73]
Factores químicos
Debido a que INMS o UVIS no encontraron inicialmente amoníaco en el material ventilado , que podría actuar como anticongelante, se pensó que una cámara presurizada y calentada consistiría en agua líquida casi pura con una temperatura de al menos 270 K (-3 ° C), porque el agua pura requiere más energía para derretirse.
En julio de 2009 se anunció que se habían encontrado rastros de amoníaco en las columnas durante los sobrevuelos realizados en julio y octubre de 2008. [111] [134] Reducir el punto de congelación del agua con amoníaco también permitiría la desgasificación y una mayor presión del gas , [135 ] y se requiere menos calor para alimentar las columnas de agua. [136] La capa subterránea que calienta el hielo de agua superficial podría ser una suspensión de amoníaco y agua a temperaturas tan bajas como 170 K (-103 °C) y, por lo tanto, se requiere menos energía para producir la actividad de la pluma. Sin embargo, el flujo de calor observado de 4,7 gigavatios es suficiente para alimentar el criovulcanismo sin la presencia de amoníaco. [126] [136]
Origen
Paradoja de Mimas-Encelado
Mimas , la más interna de las lunas redondas de Saturno y directamente interior a Encelado, es un cuerpo geológicamente muerto, aunque debería experimentar fuerzas de marea más fuertes que Encelado. Esta aparente paradoja puede explicarse en parte por las propiedades dependientes de la temperatura del hielo de agua (el principal componente de los interiores de Mimas y Encelado). El calentamiento mareal por unidad de masa viene dado por la fórmula
donde ρ es la densidad (masa) del satélite, n es su movimiento orbital medio, r es el radio del satélite, e es la excentricidad orbital del satélite, μ es el módulo de corte y Q es el factor de disipación adimensional . Para una aproximación a la misma temperatura, el valor esperado de q tid para Mimas es aproximadamente 40 veces el de Encelado. Sin embargo, los parámetros del material μ y Q dependen de la temperatura. A altas temperaturas (cercanas al punto de fusión), μ y Q son bajos, por lo que el calentamiento por mareas es alto. El modelado sugiere que para Encelado, tanto un estado térmico "básico" de baja energía con poco gradiente de temperatura interna como un estado térmico "excitado" de alta energía con un gradiente de temperatura significativo y la consiguiente convección (actividad geológica endógena), una vez establecidos, sería estable. [137]
Para Mimas, se espera que sólo sea estable un estado de baja energía, a pesar de estar más cerca de Saturno. Entonces, el modelo predice un estado de temperatura interna baja para Mimas (los valores de μ y Q son altos), pero un posible estado de temperatura más alta para Encelado (los valores de μ y Q son bajos). [137] Se necesita información histórica adicional para explicar cómo Encelado entró por primera vez en el estado de alta energía (por ejemplo, más calentamiento radiogénico o una órbita más excéntrica en el pasado). [138]
La densidad significativamente mayor de Encelado en relación con Mimas (1,61 frente a 1,15 g/cm 3 ), lo que implica un mayor contenido de roca y más calentamiento radiogénico en su historia temprana, también se ha citado como un factor importante para resolver la paradoja de Mimas. [139]
Se ha sugerido que para que un satélite helado del tamaño de Mimas o Encelado entre en un "estado excitado" de calentamiento por marea y convección, necesitaría entrar en una resonancia orbital antes de perder demasiado de su calor interno primordial. Debido a que Mimas, al ser más pequeño, se enfriaría más rápidamente que Encelado, su ventana de oportunidad para iniciar una convección impulsada por resonancia orbital habría sido considerablemente más corta. [140]
Hipótesis del proto-Encelado
Encelado está perdiendo masa a un ritmo de 200 kg/segundo. Si la pérdida de masa a este ritmo continuara durante 4,5 Gyr, el satélite habría perdido aproximadamente el 30% de su masa inicial. Se obtiene un valor similar suponiendo que las densidades iniciales de Encelado y Mimas eran iguales. [140] Sugiere que la tectónica en la región del polo sur probablemente esté relacionada principalmente con el hundimiento y la subducción asociada causada por el proceso de pérdida de masa. [141]
Fecha de formación
En 2016, un estudio sobre cómo deberían haber cambiado las órbitas de las lunas de Saturno debido a los efectos de las mareas sugirió que todos los satélites de Saturno dentro de Titán, incluido Encelado (cuya actividad geológica se utilizó para derivar la fuerza de los efectos de las mareas en los satélites de Saturno), pueden se formaron hace apenas 100 millones de años. [142]
Un estudio posterior de 2019 estimó que el océano tiene alrededor de mil millones de años. [143]
Habitabilidad potencial
Encelado expulsa columnas de agua salada mezcladas con granos de arena rica en sílice, [144] nitrógeno (en amoníaco), [145] y moléculas orgánicas, incluidas trazas de hidrocarburos simples como el metano ( CH 4), propano ( C 3h 8), acetileno ( C 2h 2) y formaldehído ( CH 2O ), que son moléculas que contienen carbono. [104] [105] [146] Esto indica que la actividad hidrotermal, una fuente de energía, puede estar funcionando en el océano subterráneo de Encelado. [144] [147] Los modelos indican [148] que el gran núcleo rocoso es poroso, lo que permite que el agua fluya a través de él, transfiriendo calor y productos químicos. Fue confirmado por observaciones y otras investigaciones. [149] [150] [151] Hidrógeno molecular ( H 2), una fuente geoquímica de energía que puede ser metabolizada por microbios metanógenos para proporcionar energía para la vida, podría estar presente si, como sugieren los modelos, el océano salado de Encelado tiene un pH alcalino debido a la serpentinización de la roca condrítica. [112] [113] [114]
La presencia de un océano salado global interno con un ambiente acuático sustentado por patrones de circulación oceánica global, [149] con una fuente de energía y compuestos orgánicos complejos [33] en contacto con el núcleo rocoso de Encelado, [27] [28] [152] puede avanzar en el estudio de la astrobiología y el estudio de entornos potencialmente habitables para la vida microbiana extraterrestre . [26] [96] [97] [153] [154] [155] Los resultados de los modelos geoquímicos relacionados con el fósforo aún no detectado indican que la luna cumple con los requisitos potenciales de abiogénesis . [156] [157] Sin embargo, se han detectado fosfatos a partir de una columna criovolcánica detectada por Cassini y se analiza en un artículo de la edición del 14 de junio de 2023 de Nature titulado "Detección de fosfatos originados en el océano de Encelado". [158]
El 14 de diciembre de 2023, los astrónomos informaron del descubrimiento por primera vez, en las columnas de Encelado, de cianuro de hidrógeno , una posible sustancia química esencial para la vida tal como la conocemos, así como de otras moléculas orgánicas , algunas de las cuales aún deben identificarse mejor y comprendido. Según los investigadores, "estos compuestos [recién descubiertos] podrían potencialmente sustentar comunidades microbianas existentes o impulsar síntesis orgánicas complejas que conduzcan al origen de la vida ". [161] [162]
Respiraderos hidrotermales
Impresión artística de una posible actividad hidrotermal en el fondo del océano de Encelado [32]
El 13 de abril de 2017, la NASA anunció el descubrimiento de una posible actividad hidrotermal en el fondo oceánico subterráneo de Encelado. En 2015, la sonda Cassini realizó un sobrevuelo cercano al polo sur de Encelado, volando a 48,3 km (30,0 millas) de la superficie, así como a través de una columna de humo en el proceso. Un espectrómetro de masas a bordo de la nave detectó hidrógeno molecular (H 2 ) de la columna y, después de meses de análisis, se llegó a la conclusión de que lo más probable es que el hidrógeno fuera el resultado de la actividad hidrotermal debajo de la superficie. [31] Se ha especulado que dicha actividad podría ser un potencial oasis de habitabilidad. [163] [164] [165]
Las dos naves espaciales Voyager tomaron las primeras imágenes en primer plano de Encelado. La Voyager 1 fue la primera en sobrevolar Encelado, a una distancia de 202.000 km, el 12 de noviembre de 1980. [168] Las imágenes adquiridas desde esta distancia tenían una resolución espacial muy pobre, pero revelaron una superficie altamente reflectante sin cráteres de impacto, lo que indicaba una juventud. superficie. [169] La Voyager 1 también confirmó que Encelado estaba incrustado en la parte más densa del anillo E difuso de Saturno . Combinado con la aparente apariencia juvenil de la superficie, los científicos de la Voyager sugirieron que el anillo E estaba formado por partículas expulsadas de la superficie de Encelado. [169]
La Voyager 2 pasó más cerca de Encelado (87.010 km) el 26 de agosto de 1981, lo que permitió obtener imágenes de mayor resolución. [168] Estas imágenes mostraban una superficie joven. [58] También revelaron una superficie con diferentes regiones con edades superficiales muy diferentes, con una región de latitud norte media a alta llena de cráteres y una región ligeramente llena de cráteres más cerca del ecuador. Esta diversidad geológica contrasta con la antigua superficie llena de cráteres de Mimas , otra luna de Saturno ligeramente más pequeña que Encelado. Los terrenos geológicamente jóvenes fueron una gran sorpresa para la comunidad científica, porque ninguna teoría era capaz de predecir entonces que un cuerpo celeste tan pequeño (y frío, en comparación con Io , la luna altamente activa de Júpiter ) pudiera presentar signos de tal actividad.
Cassini
Una fotografía de Encelado en paralelo con el anillo de Saturno, tomada por Cassini en enero de 2006.
Las respuestas a muchos de los misterios restantes de Encelado tuvieron que esperar hasta la llegada de la nave espacial Cassini el 1 de julio de 2004, cuando entró en órbita alrededor de Saturno. Dados los resultados de las imágenes de la Voyager 2 , los planificadores de la misión Cassini consideraron a Encelado como un objetivo prioritario , y se planificaron varios sobrevuelos específicos dentro de los 1.500 km de la superficie, así como numerosas oportunidades "no específicas" dentro de los 100.000 km de Encelado. Los sobrevuelos han proporcionado información importante sobre la superficie de Encelado, así como el descubrimiento de vapor de agua con trazas de hidrocarburos simples que emanan de la región geológicamente activa del polo sur. [170]
Estos descubrimientos provocaron el ajuste del plan de vuelo de Cassini para permitir sobrevuelos más cercanos de Encelado, incluido un encuentro en marzo de 2008 que lo llevó a 48 km de la superficie. [170] La misión extendida de Cassini incluyó siete sobrevuelos cercanos a Encelado entre julio de 2008 y julio de 2010, incluidos dos pases a solo 50 km en la segunda mitad de 2008. [171] Cassini realizó un sobrevuelo el 28 de octubre de 2015, pasando tan cerca como 49 km (30 millas) y a través de una columna. [172] Confirmación del hidrógeno molecular ( H 2) sería una línea independiente de evidencia de que se está produciendo actividad hidrotermal en el fondo marino de Encelado, aumentando su habitabilidad. [114]
Cassini ha proporcionado pruebas sólidas de que Encelado tiene un océano con una fuente de energía, nutrientes y moléculas orgánicas, lo que convierte a Encelado en uno de los mejores lugares para el estudio de entornos potencialmente habitables para vida extraterrestre. [173] [174] [175]
El 14 de diciembre de 2023, los astrónomos informaron del descubrimiento por primera vez, en las columnas de Encelado, de cianuro de hidrógeno , una posible sustancia química esencial para la vida tal como la conocemos, así como de otras moléculas orgánicas , algunas de las cuales aún deben identificarse mejor y comprendido. Según los investigadores, "estos compuestos [recién descubiertos] podrían potencialmente sustentar comunidades microbianas existentes o impulsar síntesis orgánicas complejas que conduzcan al origen de la vida ". [161] [162]
Conceptos de misión propuestos
Los descubrimientos que Cassini hizo en Encelado han impulsado estudios sobre conceptos de misiones de seguimiento, incluido un sobrevuelo de sonda ( Viaje a Encelado y Titán o JET) para analizar el contenido del penacho in situ , [176] [177] un módulo de aterrizaje del Centro Aeroespacial Alemán para estudiar el potencial de habitabilidad de su océano subterráneo ( Enceladus Explorer ), [178] [179] [180] y dos conceptos de misión orientados a la astrobiología ( Enceladus Life Finder [181] [182] y Life Investigation For Enceladus (LIFE)). [145] [173] [183] [184]
En noviembre de 2017, el multimillonario ruso Yuri Milner expresó interés en financiar una "misión de bajo costo y con financiación privada a Encelado que pueda lanzarse relativamente pronto". [187] [188] En septiembre de 2018, la NASA y Breakthrough Initiatives , fundada por Milner, firmaron un acuerdo de cooperación para la fase de concepto inicial de la misión. [189] La nave espacial sería de bajo costo, baja masa y se lanzaría a alta velocidad en un cohete asequible. Se ordenaría a la nave espacial que realizara un solo sobrevuelo a través de las columnas de Encelado para tomar muestras y analizar su contenido en busca de firmas biológicas . [190] [191] La NASA brindó experiencia científica y técnica a través de varias revisiones, desde marzo de 2019 hasta diciembre de 2019. [192]
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Fotografía de Encelado, tomada por la cámara de ángulo estrecho del Subsistema Científico de Imágenes (ISS) a bordo de Cassini , durante el sobrevuelo de la nave espacial el 28 de octubre de 2015. Muestra el terreno más joven de Sarandib y Diyar Planitia , poblado de numerosos surcos ( sulci ) y depresiones ( fossae ). Hacia el polo norte de Encelado se puede ver un terreno más antiguo y lleno de cráteres. La característica destacada visible cerca del polo sur es Cashmere Sulci.
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Sin muestras que proporcionen determinaciones de edad absoluta, el recuento de cráteres es actualmente el único método para determinar la edad de la superficie en la mayoría de las superficies planetarias. Desafortunadamente, actualmente existe desacuerdo en la comunidad científica con respecto al flujo de impactadores en el Sistema Solar exterior. Estos modelos competitivos pueden alterar significativamente la estimación de la edad incluso con el mismo número de cráteres. En aras de la exhaustividad, ambas estimaciones de edad de Porco, Helfenstein et al. (2006) se proporcionan.
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Otras lecturas
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enlaces externos
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Este archivo de audio se creó a partir de una revisión de este artículo con fecha del 24 de octubre de 2011 y no refleja ediciones posteriores. ( 24/10/2011 )
Perfil de Encelado en el sitio de exploración del sistema solar de la NASA
Página de Encelado de Calvin Hamilton
La Sociedad Planetaria: blogs de Encelado
CHARM: Análisis y resultados de Cassini–Huygens de la página de la Misión, contiene presentaciones sobre los resultados de Encelado
Imágenes en 3D y vídeos de sobrevuelo de Encelado y otros satélites exteriores del sistema solar de Paul Schenk
Habitabilidad de Encelado: condiciones planetarias para la vida
Imágenes
Imágenes de Cassini de Encelado Archivadas el 13 de agosto de 2011 en la Wayback Machine.
Imágenes de Encélado en el fotoperiodismo planetario del JPL
Película de la rotación de Encelado de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica
Encelado global Archivado el 8 de marzo de 2018 en Wayback Machine y polar Archivado el 8 de marzo de 2018 en Wayback Machine mapas base (diciembre de 2011) a partir de imágenes de Cassini
Atlas de Encelado (mayo de 2010) a partir de imágenes de Cassini
Nomenclatura de Encelado y mapa de Encelado con nombres de características de la página de nomenclatura planetaria del USGS
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