Hoogste tijd om een seismometer naar deze zeer interessante maan te sturen!

Saturnus beschikt over meer dan 80 manen, waarvan Enceladus er eentje is. De 500 kilometer brede maan is bijzonder koud en vrijwel geheel bedekt met ijs. De maan lijkt daarmee op het eerste zicht niet heel geschikt voor leven, maar onderzoekers vermoeden dat onder het ijs een oceaan schuilgaat waarin micro-organismen zich mogelijk prima weten te redden.

Getijdenkrachten
Terwijl de ijzige maan zo rond Saturnus draait, ervaart deze getijdenkrachten. Zowel Saturnus als de andere manen oefenen met hun zwaartekracht invloed uit op Enceladus, waarbij er het ene moment harder aan de maan wordt getrokken dan op het andere moment. De getijdenkrachten warmen het binnenste van Enceladus op, maar veroorzaken ook scheuren in de ijskorst – die door de getijdenkrachten in meer of mindere mate wordt opgerekt. Een nieuw onderzoek suggereert nu dat de getijdenkrachten daarnaast ook verantwoordelijk zijn voor kleine bevingen langs de scheuren.

Op aarde
Dergelijke ijsbevingen zijn ons niet helemaal vreemd; ook hier op aarde zien we ze regelmatig ontstaan op ijsplaten. Dit zijn stukken ijs die op het water drijven, maar nog verbonden zijn met ijs dat op het land rust. Ook in deze ijsplaten is scheurvorming te herleiden naar getijdenwerking – op aarde voornamelijk veroorzaakt door de zwaartekracht van de maan. De scheuren zien het levenslicht doordat de ijsplaten met de getijden meebewegen; met vloed komen ze omhoog en met eb dalen ze. Doordat het ijs ook nog aan het land vastzit, is de bewegingsvrijheid van de ijsplaat beperkt en ligt scheurvorming op de loer. Onderzoek heeft bovendien uitgewezen dat op de ijsplaten bevingen kunnen ontstaan. Die ontstaan meestal wanneer het eb wordt en scheuren nog verder onder druk komen te staan (zie ook afbeelding hieronder).

Afbeelding: AGU / JGR: Planets.

Vergelijking
Op ijsplaten die rond Antarctica drijven, kunnen we die bevingen natuurlijk relatief eenvoudig meten. Anders is dat op Enceladus. Toch denken onderzoekers dat ook daar vrijwel continu ijsbevingen ontstaan, zo is in het blad Journal of Geophysical Research – Planets te lezen. Ze baseren zich op een vergelijking van de scheuren in Enceladus’ ijskorst met scheuren in de Ross-ijsplaat. In deze voor de kust van Antarctica gelegen ijsplaat bevinden zich meerdere scheuren en seismometers wijzen uit dat deze als het eb wordt, wijder worden en ijsbevingen ontstaan. Met behulp van modellen tonen onderzoekers aan dat overeenkomsten tussen de scheuren in de Ross-ijsplaat en scheuren in Enceladus’ ijskorst er sterk op wijzen dat ook de maan ijsbevingen kent. De seismische activiteit op Enceladus zou een piek bereiken wanneer deze 100 graden verwijderd is van het punt waarop de afstand tussen de maan en Saturnus het kleinst is. De oceaan die onder het ijs schuilgaat, is op dat moment een beetje te vergelijken met klotsend water in een ballon (in deze analogie: de ijskorst). De ballon knapt op de plek waar deze het sterkst onder druk staat. Hetzelfde geldt voor de ijskorst; waar de druk het grootst is, ontstaan scheuren. De ijsbevingen die langs deze scheuren ontstaan, zijn – zelfs als de druk heel groot is – vrij bescheiden, zo suggereren de modellen.

Cassini
Eerder toonde ruimtesonde Cassini – die Saturnus en verschillende van zijn manen uitgebreid bestudeerde – al aan dat Enceladus geologisch actief is. Maar onduidelijk bleef of dat zich ook vertaalde in seismische activiteit. Aangezien Cassini inmiddels het loodje heeft gelegd en er op korte termijn geen missies naar Saturnus gepland staan, is dit nieuwe onderzoek één van de beste manieren om inzicht te krijgen in de processen die op Enceladus spelen. “De studie onthult een belangrijke manier waarop we kunnen onderzoeken hoe seismische activiteit er op Enceladus en andere aan getijdenkrachten onderworpen ijzige werelden uit zou kunnen zien,” meent Mark Panning, verbonden aan NASA’s Jet Propulsion Laboratory en niet betrokken bij het onderzoek.

Ik ga naar Enceladus en neem mee..een seismometer
Om met zekerheid vast te stellen wat er langs scheuren in de ijskorst van Enceladus gebeurt, zit er echter niets anders op dan toch nog eens een kijkje bij de mana te nemen. Idealiter zouden daarbij seismometers in de nabijheid van de scheuren moeten worden geplaatst. Een hele onderneming, die echter wel de moeite waard kan zijn. “We hebben ideeën over hoe dik het ijs (op Enceladus, red.) kan zijn, maar we hebben geen directe observaties,” vertelt onderzoeker Kira Olsen. En door ijsbevingen te bestuderen, kunnen we een beter beeld krijgen van hoe dik het ijs en dus ook hoe diep de onderliggende oceaan is.

Helaas staan er niet direct missies naar Enceladus op de planning. Maar wellicht kunnen vergelijkbare metingen worden verricht op de grootste maan van Saturnus: Titan. Deze maan is ook bedekt met ijs en herbergt mogelijk ook een ondergrondse oceaan. Een missie naar deze maan staat al in de steigers; in 2036 moet de quadrocopter Dragonfly Titan nader gaan verkennen.