土星の活動的な海の衛星の力の源

土星の潮汐力だけではエネルギーが足りないので、多孔性の岩石コアに潮汐力と放射性同位元素の崩壊熱を想定。以下、機械翻訳。
2017年11月7日
土星の活動的な海の衛星に力を与える

最近の研究は、土星の地質学的に活動的な衛星のエンケラドスの暖かい内部が何十億年も持続する可能性があるかについての新しい洞察を提供しています。
クレジット：NASA / JPL /宇宙科学研究所
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衛星は高度に多孔質のコアを持っている場合、摩擦からの熱は、NASAのカッシーニのミッションに取り組んで、欧州と米国の研究者による新しいモデリング研究によると、数十億年のための土星の衛星エンケラドスの熱水活動に電力を供給することができます。
Nature Astronomy誌に掲載されたこの研究は、科学者たちが10年にわたって取り組んできた問題を解決するのに役立ちます。エンケラドスの異常な地質活動にはどこからエネルギーが供給されますか？
カッシーニは、Enceladusが、南極近くの暖かい破砕から、単純な有機物を含む水蒸気と氷粒子の優勢な、間欠泉のような噴流を噴霧することを発見しました。追加の調査によると、衛星には氷の地殻の下に地球の海洋があり、そこからジェットが宇宙に通っています。カッシーニからの複数の証拠は、熱水活動（岩石と化学的に相互作用する熱水）が海底で起こっていることを示しています。
これらの線のうちの1つは、摂氏90度の温度で起こる水熱化学の生成物であると推定される小さな岩石の検出でした。これらの温度を生み出すのに必要なエネルギー量は、内部の放射性元素の崩壊によってもたらされると考えられる科学者よりも多い。


土星の衛星のエンケラドゥス内で水がどのように加熱されるのかを示すグラフィック
ESA（European Space Agency）のこの図は、土星の衛星のエンケラドゥス内で水がどのように加熱されるのかを示しています。
クレジット：ESA / NASA / JPL-Caltech / SSI / LPG-CNRS / U。ナント/ U。アンジェ
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「エンケラドスが持続可能な力を得ているところは、常に謎のビットですが、我々は今、衛星の岩石コアの構造と組成がどのようにして必要なエネルギーを生み出す上で重要な役割を果たすかをより詳細に検討しました。この研究の筆頭著者、GaëlChobletはフランスのNantes大学で研究を行った。
Chobletと共同研究者は、空きスペースが20〜30％の緩やかで岩が多いコアがこのトリックを行うことを発見しました。彼らのシミュレーションは、エンケラドスが土星を周回するにつれて、多孔質コアの岩石が曲がり、一緒に擦れて熱を発生させることを示しています。ゆるいインテリアはまた、海からの水が深く浸透して、それが加熱され、次いで上昇し、岩石と化学的に相互作用することを可能にする。モデルはこの活動が衛星の極で最大になるはずであることを示しています。暖かい鉱物を含んだ水の噴出が海底から噴出し、上向きに移動して、衛星の氷の殻を薄くして南極の1から5キロメートルまで薄くします。（氷の全球の厚さは約20〜25キロメートルと考えられています。）そして、この同じ水は、氷の中の裂け目によって宇宙空間に追い出されます。
この研究はカッシーニによって観測されたエンケラドスのいくつかの主要な特徴、すなわち全球の海洋、内部の暖房、南極の薄い氷、熱水活動を最初に説明するものです。北極と南極がどうして違うのかは分かりません。南部の荒廃した地質学的に新鮮な景観とは異なり、エンケラドスの北極は極端に木造で古代のものです。著者たちは、氷の殻が南の若干薄くなってから始めると、時間が経つにつれて暴走することになると指摘しています。
研究者らは、時間の経過とともに（25〜2億5千万年）、エンケラドスの海全体が衛星の核を通過すると推定している。これは、地球の海洋の体積の2％に相当する量の水であると推定されています。
土星の潮汐引っ張りによるエンケラドス氷の地殻の撓みは以前は熱源と考えられていましたが、モデルでは十分な持続力が得られないことが示されました。エンケラドゥスの海は3000万年のうちに凍っていたでしょう。過去の研究では、潮汐摩擦がどのように衛星のコアに熱を発生させるかをモデル化していましたが、単純な仮定を立てたり、衛星を2次元でシミュレートしたりしました。新しい研究では、モデルの複雑さと3次元でのエンケラドスのシミュレーションが増加しました。
NASAのCassini Project Scientist Lindaによれば、カッシーニの科学チームは、多孔質コアがエンケラドスの温かみのあるインテリアの謎に重要な役割を果たすかもしれないと疑っていましたが、この研究では、カリフォルニア州パサデナにある当局のジェット推進研究所のSpilker 「この強力な研究は、海洋が全球的に水熱活動をしているという、より詳細な情報を活用しています。これまで数年前までは持っていなかったことです。別の時に、彼女は言った。
1997年に打ち上げた探査機カッシーニは、2004年から2017年にかけて土星の周りを回った。カッシーニは、土星の最大の衛星、タイタンのエンケラドスと液体メタン海での驚くべき活動を含む数多くの劇的な発見をした。カッシーニは2017年9月15日に土星の大気に劇的に飛び込んで旅を終え、地球との接触がなくなるまで独特の科学データを返す。
Cassini-Huygensミッションは、NASA、ESA（欧州宇宙機関）、イタリア宇宙機関の協力プロジェクトです。パサデナのカルテックの一部門であるNASAのジェット推進研究所は、NASAの科学ミッション・ディレクター、ワシントンの任務を管理しています。JPLはカッシーニ惑星を設計、開発、組み立てた。
カッシーニについての詳しい情報：
https://www.nasa.gov/cassini
https://saturn.jpl.nasa.gov

最終更新日：2017年11月7日
タグ： カッシーニ、エンケラドス、ジェット推進研究所、衛星、土星、太陽系