जब कैसिनीमिशन 2004 में शनि प्रणाली में आया, इसने एन्सेलेडस के दक्षिणी गोलार्ध में कुछ अप्रत्याशित खोज की। ध्रुवीय क्षेत्र में स्थित सैकड़ों दरारों से, पानी के ढेर और कार्बनिक अणुओं को समय-समय पर उगलते हुए देखा गया। यह पहला संकेत था कि कोर-मेंटल सीमा के पास हाइड्रोथर्मल गतिविधि के कारण शनि के चंद्रमा में एक आंतरिक महासागर हो सकता है।
एक के अनुसार नया अध्ययन पर आधारितकैसिनीडेटा, जो इसे शनि के वायुमंडल में गोता लगाने से पहले प्राप्त हुआ था 15 सितंबर , यह गतिविधि कुछ समय से चल रही हो सकती है। वास्तव में, अध्ययन दल ने निष्कर्ष निकाला कि यदि चंद्रमा का कोर पर्याप्त छिद्रपूर्ण है, तो यह अरबों वर्षों तक एक आंतरिक महासागर को बनाए रखने के लिए पर्याप्त गर्मी उत्पन्न कर सकता है। यह अध्ययन अभी तक का सबसे उत्साहजनक संकेत है कि एन्सेलेडस का इंटीरियर जीवन का समर्थन कर सकता है।
अध्ययन, शीर्षक ' एन्सेलेडस के अंदर लंबे समय तक हाइड्रोथर्मल गतिविधि को शक्ति देना ', हाल ही में पत्रिका में दिखाई दियाप्रकृति खगोल विज्ञान।अध्ययन का नेतृत्व गेल चॉबलेट ने किया था, जो एक शोधकर्ता थे ग्रहीय और भूगतिकीय प्रयोगशाला नैनटेस विश्वविद्यालय में, और इसमें नासा की जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी, चार्ल्स यूनिवर्सिटी, और के सदस्य शामिल थे पृथ्वी विज्ञान संस्थान और यह भू- और ब्रह्मांड रसायन प्रयोगशाला हीडलबर्ग विश्वविद्यालय में।
संभावित हाइड्रोथर्मल गतिविधि का कलाकार का प्रतिपादन जो एन्सेलेडस के समुद्र तल पर और उसके नीचे हो सकता है। श्रेय: NASA/JPL
के पहलेकैसिनीमिशन के एन्सेलेडस के कई फ्लाईबाई, वैज्ञानिकों का मानना था कि इस चंद्रमा की सतह ठोस बर्फ से बनी थी। प्लम गतिविधि को देखने के बाद ही उन्हें पता चला कि यह था पानी के जेट जो सभी तरह से नीचे की ओर बढ़े इसके आंतरिक भाग में एक गर्म पानी के महासागर के लिए। द्वारा प्राप्त आंकड़ों सेकैसिनी,वैज्ञानिक यह अनुमान लगाने में भी सक्षम थे कि यह आंतरिक महासागर कहाँ है।
सभी ने बताया, एन्सेलेडस एक अपेक्षाकृत छोटा चंद्रमा है, जिसका व्यास लगभग 500 किमी (311 मील) है। द्वारा किए गए गुरुत्वाकर्षण माप के आधार परकैसिनी,माना जाता है कि इसका आंतरिक महासागर 20 से 25 किमी (12.4 से 15.5 मील) की गहराई पर एक बर्फीली बाहरी सतह के नीचे स्थित है। हालांकि, यह सतह बर्फ दक्षिणी ध्रुवीय क्षेत्र में लगभग 1 से 5 किमी (0.6 से 3.1 मील) तक पतली होती है, जहां पानी और बर्फीले कणों के जेट विदर के माध्यम से जेट होते हैं।
जिस तरह से एन्सेलेडस एक निश्चित डगमगाने (उर्फ लाइब्रेशन) के साथ शनि की परिक्रमा करता है, उसके आधार पर वैज्ञानिक समुद्र की गहराई का अनुमान लगाने में सक्षम हैं, जिसे वे 26 से 31 किमी (16 से 19 मील) पर रखते हैं। यह सब एक कोर को घेरता है जिसे माना जाता है कि यह सिलिकेट खनिजों और धातु से बना है, लेकिन जो झरझरा भी है। इन सभी निष्कर्षों के बावजूद, आंतरिक गर्मी का स्रोत एक खुला प्रश्न बना हुआ है।
इस तंत्र को सक्रिय होना होगा जब चंद्रमा अरबों साल पहले बना था और आज भी सक्रिय है (जैसा कि वर्तमान प्लम गतिविधि से प्रमाणित है)। जैसा कि डॉ. चॉबलेट ने एक ईएसए में समझाया है प्रेस वक्तव्य :
'जहां एन्सेलेडस को सक्रिय रहने की निरंतर शक्ति मिलती है, वह हमेशा थोड़ा रहस्य रहा है, लेकिन अब हमने अधिक विस्तार से विचार किया है कि चंद्रमा के चट्टानी कोर की संरचना और संरचना आवश्यक ऊर्जा पैदा करने में महत्वपूर्ण भूमिका कैसे निभा सकती है।'
नासा के कैसिनी अंतरिक्ष यान और डीप स्पेस नेटवर्क द्वारा गुरुत्वाकर्षण माप से पता चलता है कि शनि का चंद्रमा एन्सेलेडस, जिसके दक्षिणी ध्रुव से जल वाष्प और बर्फ की धाराएँ निकलती हैं, एक बर्फ के खोल के नीचे एक बड़े आंतरिक महासागर को भी बंद कर देता है, जैसा कि इस चित्रण में दर्शाया गया है। श्रेय: NASA/JPL-कैल्टेक
वर्षों से, वैज्ञानिकों ने अनुमान लगाया है कि शनि के गुरुत्वाकर्षण प्रभाव के कारण ज्वारीय बल एन्सेलेडस के आंतरिक ताप के लिए जिम्मेदार हैं। जिस तरह से शनि ग्रह के चारों ओर एक अण्डाकार पथ का अनुसरण करते हुए चंद्रमा को धक्का देता है और खींचता है, यह भी माना जाता है कि एन्सेलेडस के बर्फीले खोल को विकृत करने का कारण बनता है, जिससे दक्षिणी ध्रुवीय क्षेत्र के चारों ओर दरारें पड़ जाती हैं। माना जाता है कि इन्हीं तंत्रों को यूरोपा के आंतरिक गर्म पानी के महासागर के लिए जिम्मेदार माना जाता है।
हालांकि, बर्फ में ज्वारीय घर्षण से उत्पन्न ऊर्जा समुद्र से देखी जाने वाली गर्मी के नुकसान को संतुलित करने के लिए बहुत कमजोर है। जिस दर से एन्सेलेडस का महासागर अंतरिक्ष में ऊर्जा खो रहा है, पूरा चंद्रमा 30 मिलियन वर्षों के भीतर ठोस रूप से जम जाएगा। इसी तरह, कोर के भीतर रेडियोधर्मी तत्वों का प्राकृतिक क्षय (जो अन्य चंद्रमाओं के लिए भी सुझाया गया है) भी एन्सेलेडस आंतरिक और प्लम गतिविधि की व्याख्या करने के लिए लगभग 100 गुना कमजोर है।
इसे संबोधित करने के लिए, डॉ चोबलेट और उनकी टीम ने यह निर्धारित करने के लिए एन्सेलेडस के कोर के सिमुलेशन का आयोजन किया कि किस प्रकार की स्थितियां अरबों वर्षों में ज्वारीय ताप की अनुमति दे सकती हैं। जैसा कि वे अपने अध्ययन में कहते हैं:
'एन्सेलाडस के कोर के यांत्रिक गुणों पर प्रत्यक्ष बाधाओं के अभाव में, हम ज्वारीय घर्षण की दर और झरझरा प्रवाह द्वारा जल परिवहन की दक्षता को चिह्नित करने के लिए मापदंडों की एक विस्तृत श्रृंखला पर विचार करते हैं। एन्सेलेडस के असंगठित कोर को एक अत्यधिक दानेदार / खंडित सामग्री के रूप में देखा जा सकता है, जिसमें ज्वारीय विरूपण को विखंडन पुनर्व्यवस्था के दौरान अंतर-घर्षण घर्षण से जुड़े होने की संभावना है। ”
एन्सेलेडस की पपड़ी के एक आंतरिक क्रॉस-सेक्शन को दिखाते हुए कलाकार का प्रतिपादन, जो दिखाता है कि हाइड्रोथर्मल गतिविधि कैसे चंद्रमा की सतह पर पानी के ढेर का कारण बन सकती है। क्रेडिट: नासा-जीएसएफसी/एसवीएस, नासा/जेपीएल-कैल्टेक/साउथवेस्ट रिसर्च इंस्टीट्यूट
उन्होंने जो पाया वह यह था कि के लिएकैसिनीटिप्पणियों का पता लगाने के लिए, एन्सेलेडस के कोर को असंगठित, आसानी से विकृत, झरझरा चट्टान से बनाने की आवश्यकता होगी। इस कोर को तरल पानी द्वारा आसानी से पार किया जा सकता है, जो कोर में रिसता है और धीरे-धीरे फिसलने वाले रॉक टुकड़ों के बीच ज्वारीय घर्षण के माध्यम से गर्म होता है। एक बार जब यह पानी पर्याप्त रूप से गर्म हो जाता है, तो यह अपने परिवेश के तापमान के अंतर के कारण ऊपर की ओर उठ जाता है।
यह प्रक्रिया अंततः संकीर्ण प्लम में आंतरिक महासागर में गर्मी को स्थानांतरित करती है जो एन्सेलेडस के बर्फीले खोल से मिलती है। एक बार वहां, यह सतह की बर्फ को पिघला देता है और दरारें बनाता है जिसके माध्यम से जेट अंतरिक्ष में पहुंचते हैं, पानी, बर्फ के कणों और हाइड्रेटेड खनिजों को उगलते हैं जो कि शनि के ई-रिंग की भरपाई करें . यह सब द्वारा की गई टिप्पणियों के अनुरूप हैकैसिनी,और भूभौतिकीय दृष्टिकोण से टिकाऊ है।
दूसरे शब्दों में, यह अध्ययन यह दिखाने में सक्षम है कि एन्सेलेडस के मूल में कार्रवाई वैश्विक महासागर को बनाए रखने और प्लम गतिविधि का उत्पादन करने के लिए आवश्यक ताप उत्पन्न कर सकती है। चूंकि यह क्रिया शनि के साथ कोर की संरचना और ज्वारीय अंतःक्रिया का परिणाम है, इसलिए यह पूरी तरह से तर्कसंगत है कि यह अरबों वर्षों से हो रहा है। तो एन्सेलेडस की प्लम गतिविधि के लिए पहला सुसंगत स्पष्टीकरण प्रदान करने से परे, यह अध्ययन भी आदत का एक मजबूत संकेत है।
जैसा कि वैज्ञानिक समझ चुके हैं, जीवन को चलने में लंबा समय लगता है। पृथ्वी पर, यह अनुमान लगाया गया है कि पहले सूक्ष्मजीव 500 मिलियन वर्षों के बाद उत्पन्न हुए थे, और माना जाता है कि हाइड्रोथर्मल वेंट ने उस प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है। पहले बहु-कोशिकीय जीवन को विकसित होने में और 2.5 बिलियन वर्ष लगे, और भूमि-आधारित पौधे और जानवर केवल पिछले 500 मिलियन वर्षों से ही मौजूद हैं।
यह जानकर कि एन्सेलेडस जैसे चंद्रमा - जिसमें जीवन के लिए आवश्यक रसायन है - में भी अरबों वर्षों से आवश्यक ऊर्जा है, इसलिए बहुत उत्साहजनक है। भविष्य के मिशन शुरू होने के बाद हम केवल कल्पना कर सकते हैं कि हमें क्या मिलेगा इसके पंखों का निरीक्षण बहुत करीब!
आगे की पढाई: यह , प्रकृति खगोल विज्ञान