มหาสมุทร 'Perrier' อันอบอุ่นอาจเปิดพลังน้ำพุร้อนของ Enceladus

Pin
Send
Share
Send

บริษัท น้ำดื่มบรรจุขวดทราบว่า: น้ำแร่อุ่นและฟองที่แปลกใหม่อาจเป็นสิ่งที่ดึงเอาไอพ่นลึกลับที่พ่นออกมาจากบริเวณขั้วโลกใต้ของดวงจันทร์เอนเซลาดัสของดาวเสาร์ ยานแคสสินีตรวจพบเกลือโซเดียมและโพแทสเซียมเช่นเดียวกับคาร์บอเนตในไอน้ำที่พ่นออกมาจากดวงจันทร์ซึ่งบ่งบอกว่าเป็นมหาสมุทรของเหลวใต้ผิวดิน “ มีห้องขนนกที่ซึ่งฟองบางส่วนสามารถโผล่ขึ้นมาบนเปลือกของน้ำแข็งบาง ๆ และผ่านกระบวนการนั้นก็คือวิธีที่พ่นขนนกออกมา” Dennis Matson นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ของนาซ่าจาก JPL กล่าว การบรรยายสรุปที่การประชุมสมาคมดาราศาสตร์ดาวเคราะห์แห่งอเมริกาในเมืองพาซาดีนารัฐแคลิฟอร์เนีย

ภาพแผนผัง (บนสุด) วางอยู่ด้านบนของภาพเจ็ต Enceladus ที่ถ่ายโดยกล้องถ่ายภาพของ Cassini ในเดือนพฤศจิกายน 2552 มันแสดงให้เห็นฟองสบู่ในน้ำทะเลใต้ผิวดินที่เดินทางผ่านทางในเปลือกน้ำแข็งเพื่อป้อนน้ำพุร้อน น้ำไหลกลับลงสู่มหาสมุทรใต้ผิวดินผ่านรอยแตกบนน้ำแข็ง

Matson อธิบายกระบวนการ:

“ สิ่งที่เราคิดว่าเกิดขึ้นคือเอนเซลาดัสมีมหาสมุทรใต้พื้นผิวที่เก็บน้ำความร้อนและสารเคมีไว้ก่อนที่มันจะปะทุ” เขากล่าว มีเปลือกน้ำแข็งที่หนาหลายสิบกิโลเมตร มหาสมุทรนั้นอุดมไปด้วยก๊าซและนักวิจัยก่อนหน้านี้ขนานนามมหาสมุทรว่าเป็น "Perrier" ของมหาสมุทร - ซึ่งโดยทั่วไปแล้ว "โผล่หมวก" ของเปลือกน้ำแข็ง

“ สิ่งที่เกิดขึ้นคือน้ำขึ้นมาและปล่อยแรงดัน” มัทซึนกล่าว “ ก๊าซและน้ำไหลออกมาและฟองอากาศจะเข้ามาใกล้ผิวน้ำและส่งวัสดุไปยังขนนก น้ำยังถ่ายโอนในแนวขวางจนถึงระดับดีเยี่ยมจากจุดขนนก วิธีนี้จะถ่ายโอนความร้อนไปยังพื้นผิวโดยการเปรียบเทียบเช่นหม้อน้ำในรถของคุณ คุณมีน้ำไหลออกมาซึ่งถ่ายโอนความร้อนไปยังชั้นน้ำแข็งบาง ๆ จากนั้นความร้อนจะถูกแผ่ออกไปยังอวกาศ น้ำที่เย็นลงจะผ่านรอยแตกในน้ำแข็งที่พร้อมสำหรับการเดินทางไปยังพื้นผิวอีกครั้ง “

แคสสินียังพบความร้อนจำนวนมากไหลผ่านพื้นที่เล็ก ๆ ที่มาจากการตกแต่งภายในของเอนเซลาดัส ประมาณสี่ปีที่แล้วเครื่องมือสเปกโตรมิเตอร์อินฟราเรดคอมโพสิตของ Cassini ตรวจพบการไหลของความร้อนในพื้นที่ขั้วโลกใต้อย่างน้อย 6 กิกะวัตต์ซึ่งเทียบเท่ากับโรงไฟฟ้าพลังงานอย่างน้อยหนึ่งโหล นี่คือความร้อนอย่างน้อยสามเท่าของพื้นที่เฉลี่ยของโลกในพื้นที่ที่คล้ายกันซึ่งจะเกิดขึ้นแม้จะมีขนาดเล็กของเอนเซลาดัส

“ เพื่อให้เกิดการไหลของความร้อนในมุมมองของมัน” Matson กล่าว“ การไหลของความร้อนสำหรับโลกมี 87 หน่วยเหล่านี้ แต่อยู่ที่ขั้วใต้ของเอนเซลาดัส 250 หน่วย ที่เยลโลว์สโตนมี 2,500 ยูนิต แต่ที่หนึ่งในลายเสือลายจุดร้อนที่เอนเซลาดัสเราพบว่าการไหลของความร้อนมีขนาดใหญ่ถึง 13,000 ยูนิต”

แน่นอนว่าความร้อนนั้นสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมโดยรอบ น้ำใต้ผิวดินฟองนั้นน่าจะอยู่ต่ำกว่าจุดเยือกแข็งซึ่งก็คือ 273 องศาเคลวินหรือ 32 ฟาเรนไฮต์ในขณะที่พื้นผิวเป็นเยือกเย็น 80 องศาเคลวินหรือฟาเรนไฮต์ -316 องศา อย่างไรก็ตาม Matson กล่าวว่าพวกเขายังเห็นอุณหภูมิพื้นผิวสูงถึง 180 K เมื่อคาดว่าจะมีเพียง 70 K ที่ขั้วโลกใต้

การหาโซเดียมในเมล็ดน้ำแข็งในขนนกเป็นหลักฐานชิ้นหนึ่งที่ชี้ไปยังมหาสมุทรใต้ผิวดิน ก่อนหน้านี้การสำรวจบนโลกไม่ได้ตรวจพบเกลือในขนนกและนักวิทยาศาสตร์จึงไม่คิดว่าจะมีมหาสมุทรเหลว แต่การสำรวจด้วยอินฟราเรดด้วยเครื่องมือบน Cassini พบว่าอนุภาคในขนนกนั้นประกอบด้วยน้ำแข็งและโซเดียมเกลือโพแทสเซียมและคาร์บอเนตรวมถึงสารอินทรีย์จำนวนมาก

“ โซเดียมนั้นซ่อนตัวอยู่ในเมล็ดเล็ก ๆ น้อย ๆ ” มัตตันกล่าว “ ในกรณีของเอนเซลาดัสโซเดียมไม่ได้อยู่ในไอ แต่อยู่ในอนุภาคของแข็ง นี่เป็นสิ่งใหม่ที่ไม่เคยมีใครเห็นมาก่อน”

สิ่งใหม่คือความร้อนจากเอนเซลาดัสดูเหมือนจะเกิดขึ้นในมหาสมุทรและยังมีระบบหมุนเวียนภายในดวงจันทร์ซึ่งมีกระบวนการสูบน้ำขึ้นสู่พื้นผิว

“ ขั้นตอนนี้เราได้อธิบายไว้เมื่อคุณรับน้ำขึ้นสู่ผิวน้ำคุณมีความร้อนน้ำและโซเดียมและโพแทสเซียมจากแหล่งเดียวที่นำสิ่งนั้นขึ้นสู่ผิวน้ำ ดังนั้นคุณจึงมีกระบวนการหนึ่งที่นำเสนอสิ่งเหล่านั้นทั้งหมดก่อนที่เราจะมีกระบวนการแยกต่างหากเพื่อพยายามอธิบายแต่ละกระบวนการ”

ที่มา: การบรรยายสรุป DPS

Pin
Send
Share
Send