منذ أن قامت المركبة الفضائية كاسيني بتجسس أول بخار الماء والجليد المتدفق من الكسور في سطح إنسيلادوس المتجمد في عام 2005 ، افترض العلماء أن خزانًا كبيرًا من الماء يقع تحت هذا السطح الجليدي ، وربما يغذي الأعمدة. الآن ، أكدت قياسات الجاذبية التي جمعتها كاسيني أن هذا القمر الجذاب لزحل يحتوي في الواقع على محيط كبير تحت سطح الأرض بالقرب من القطب الجنوبي.
يقول ديفيد ستيفنسون من: "للمرة الأولى ، استخدمنا طريقة جيوفيزيائية لتحديد البنية الداخلية للقمر إنسيلادوس ، وتشير البيانات إلى أن هناك بالفعل محيطًا كبيرًا ، وربما إقليميًا على بعد حوالي 50 كيلومترًا تحت سطح القطب الجنوبي". Caltech ، مؤلف مشارك في ورقة عن النتائج ، نشر في العدد الحالي من مجلة Science. "يقدم هذا قصة واحدة محتملة لتوضيح سبب تدفق المياه من هذه الكسور التي نراها في القطب الجنوبي."
على ثلاث رحلات طيران منفصلة في عامي 2010 و 2012 ، مرت المركبة الفضائية على بعد 100 كم من إنسيلادوس ، مرتين فوق نصف الكرة الجنوبي ومرة واحدة فوق نصف الكرة الشمالي.
خلال تحليق الطيران ، غيّر قاطرة الجاذبية مسار رحلة المركبة الفضائية بشكل طفيف جدًا ، غيرت سرعته بمقدار 0.2-0.3 ملم فقط في الثانية.
وبالرغم من صغر حجم هذه الانحرافات ، فقد تم اكتشافها في الإشارات الراديوية للمركبة الفضائية حيث تم إعادتها إلى الأرض ، مما يوفر قياسًا لكيفية اختلاف جاذبية إنسيلادوس على طول مدار المركبة الفضائية. يمكن بعد ذلك استخدام هذه القياسات لاستنتاج توزيع الكتلة داخل القمر.
على سبيل المثال ، قد تشير "شذوذ" الجاذبية الأعلى من المتوسط إلى وجود جبل ، بينما تشير القراءة الأقل من المتوسط إلى عجز جماعي.
على إنسيلادوس ، قام العلماء بقياس شذوذ الكتلة السلبية على سطح القطب الجنوبي ، مصحوبًا بواحد موجب على بعد 30-40 كم أدناه.
قال المؤلف الرئيسي لوتشيانو إيس: "من خلال تحليل حركة المركبة الفضائية بهذه الطريقة ، ومع مراعاة تضاريس القمر التي نراها بكاميرات كاسيني ، يتم منحنا نافذة على الهيكل الداخلي للقمر إنسيلادوس".
وأضاف ستيفنسون: "هذه هي الطريقة الوحيدة لمعرفة البنية الداخلية من الاستشعار عن بعد".
الطريقة الوحيدة للحصول على قياسات أكثر دقة هي وضع أجهزة قياس الزلازل على سطح إنسيلادوس. وهذا لن يحدث في أي وقت قريب.
وقال ستيفنسون إن السمة الرئيسية في بيانات الجاذبية هي شذوذ الكتلة السلبية في القطب الجنوبي لإنسيلادوس. يحدث هذا عندما تكون الكتلة أقل في موقع معين مما هو متوقع في حالة جسم كروي موحد. نظرًا لوجود انخفاض منخفض في سطح القطب الجنوبي لإنسيلادوس ، توقع العلماء العثور على شذوذ كتلة سلبية. ومع ذلك ، كان الشذوذ أصغر قليلاً مما كان متوقعًا من الاكتئاب وحده.
وقال إيس "إن الاضطرابات في حركة المركبة الفضائية يمكن تفسيرها ببساطة من خلال القمر الذي يحتوي على هيكل داخلي غير متماثل ، مثل غلاف ثلجي يعلو الماء السائل على عمق حوالي 30-40 كم في نصف الكرة الجنوبي".
في حين لا يمكن لبيانات الجاذبية أن تستبعد وجود محيط عالمي ، فإن البحر الإقليمي الممتد من القطب الجنوبي إلى خط عرض 50 درجة جنوبًا يكون أكثر اتساقًا مع تضاريس القمر ودرجات الحرارة المحلية العالية التي تتم ملاحظتها حول الكسور - تسمى "خطوط النمر" في القطب الجنوبي إنسيلادوس.
قال الكثيرون إن إنسيلادوس هي واحدة من أفضل الأماكن في النظام الشمسي للبحث عن الحياة. لدى العالم البارز كارولين بوركو وكريس ماكاي ورقة حديثة بعنوان "اتبع العمود: قابلية إنسيلادوس" ، حيث يقولون أنه منذ تحليل العمود من قبل بعثة كاسيني يشير إلى أن "العمود الثابت مستمد من الماء السائل تحت السطحي الخزان الذي يحتوي على الكربون العضوي ، والنيتروجين المتوافر بيولوجيًا ، ومصادر طاقة الأكسدة والاختزال ، والأملاح غير العضوية "التي يمكن الوصول إلى عينات من عمود النفاث إلى الفضاء من خلال مهمة طيران منخفضة التكلفة. "لا يوجد عالم آخر لديه مثل هذه المؤشرات المدروسة جيدا للظروف الصالحة للسكن."
هذه النتائج الأخيرة من قبل كاسيني تجعل مهمة إنسيلادوس أكثر جاذبية.
ورقة في العلوم (paywall) "مجال الجاذبية والهيكل الداخلي للقمر إنسيلادوس".
المصادر: وكالة الفضاء الأوروبية ، كالتيك
