De bijzondere strepen hadden net zo goed op de noordpool kunnen ontstaan.
Dat is één van de conclusies die wetenschappers trekken in het blad Nature Astronomy. In hun onderzoekspaper beschrijven de wetenschappers hoe Enceladus aan zijn tijgerstrepen komt, waarom ze alleen op de zuidpool te vinden zijn, waarom ze zo netjes evenredig over het oppervlak zijn verdeeld én waarom er voortdurend water aan ontsnapt.
Over de tijgerstrepen
Het was ruimtesonde Cassini die ze voor het eerst spotte: de tijgerachtige strepen op de zuidpool van Saturnus’ maan Enceladus. “Ze lopen parallel aan elkaar en zijn gelijkmatig verdeeld; allemaal ongeveer 130 kilometer lang en zo’n 35 kilometer van elkaar verwijderd,” vertelt onderzoeker Doug Hemingway. “En wat ze met name interessant maakt, is dat er continu water uit komt zetten, zelfs op dit moment.” Dat water is hoogstwaarschijnlijk afkomstig uit een wereldwijde oceaan die onder de enkele kilometers dikke ijskap schuilgaat.
De zwaartekracht van Saturnus
Met behulp van modellen hebben onderzoekers nu proberen vast te stellen hoe deze bijzondere tijgerstrepen zijn ontstaan. De resultaten van het onderzoek bevestigen wat eerder al vermoed werd, namelijk dat de scheuren het resultaat zijn van de interactie tussen Enceladus en Saturnus. Je moet namelijk weten dat Enceladus in een excentrische baan rond Saturnus cirkelt, waardoor de maan de ene keer vrij dicht bij de planeet in de buurt staat en de andere keer wat verder van de planeet verwijderd is. In reactie op de enorme zwaartekracht van de gasreus, vervormt de maan dan ook enigszins terwijl deze zijn rondjes rond Saturnus maakt. Op de momenten dat Enceladus dicht bij Saturnus staat, wordt deze – overdreven gezegd – op de polen wat afgeplat en nabij de evenaar wat boller getrokken, om vervolgens op grotere afstand van Saturnus weer enigszins te ontspannen. Deze getijdenwerking zorgt niet alleen voor vervorming, maar ook voor frictie en dus opwarming in het binnenste van de ijsmaan. De hitte die zo gegenereerd wordt, kan zeer waarschijnlijk verklaren waarom Enceladus niet helemaal bevroren is, maar onder een kilometers dikke ijskap toch een vloeibare oceaan kan herbergen.
Eerder bleek uit onderzoek al dat de getijdenwerking van de zwaartekracht van Saturnus het hardst gevoeld wordt op de polen, waardoor juist in dit gebied meer warmte ontstaat en meer ondergronds water vloeibaar wordt gehouden. In andere woorden: de oceaan zou op de polen dichter aan het oppervlak liggen en de ijskap is hier dus dunner. Hierdoor is dit ook dé plek voor het ontstaan van scheuren, die volgens de onderzoekers ontstaan zijn doordat de maan door de tijd heen afkoelde, waardoor een deel van het oceaanwater weer bevroor. En doordat water wanneer het bevriest, uitzet, neemt de druk op de ijskap van onderaf toe, tot de ijskap openscheurt. En zoals gezegd is die kans op scheuren het grootst op de polen, waar de ijskap het dunst is. Dat die scheuren ook daadwerkelijk op de zuidpool zijn ontstaan, is volgens de onderzoekers puur toeval; de ‘tijgerstrepen’ hadden op elke pool kunnen ontstaan, maar de zuidpool scheurde toevallig als eerste open.
Altijd open
Dat de scheuren openblijven en niet meer dichtvriezen, is weer te herleiden naar de getijdenwerking van de zwaartekracht van Saturnus. Doordat de maan continu uitgerekt wordt en – op grotere afstand van Saturnus – weer ontspant, krijgen de breuken de tijd niet om te helen, maar worden ze hooguit iets smaller, alvorens weer te verbreden.
Nog meer druk, nu van bovenaf
De onderzoekers zochten ook uit waarom de tijgerstrepen op de zuidpool van Enceladus zo netjes over het oppervlak verspreid zijn. Ze vermoeden dat het allemaal begon met één scheur, die ook wel aangeduid wordt als Baghdad (de scheuren worden vernoemd naar plaatsen die terugkomen in de sprookjes ‘Duizend-en-één-nacht’). Via deze scheur spoot oceaanwater omhoog, dat vervolgens landde op de randen van de scheur, waardoor er van bovenaf druk op de ijskap kwam te staan. “Dat zorgde ervoor dat de ijskap net genoeg doorboog om op 35 kilometer afstand een tweede scheur te doen ontstaan,” aldus onderzoeker Max Rudolph.
Tenslotte moeten de onderzoekers nog concluderen dat deze tijgerstrepen ook echt alleen maar op Enceladus hadden kunnen ontstaan. Was de maan ietsje groter geweest, dan had deze meer zwaartekracht gehad en zo de vorming van aanvullende, parallel gelegen scheuren, voorkomen. “Het in kaart brengen van de fysieke effecten die de ijskap van de maan ondervindt, wijst erop dat we te maken hebben met een mogelijk unieke reeks van gebeurtenissen en processen die het ontstaan van deze onderscheidende strepen mogelijk maakt,” concludeert Hemingway.
