Az elfordult Enceladus

Egy új modell szerint az Enceladus "felfordult", és vulkanikusan aktív területe így került déli pólusának közelébe.

Forrás: NASA/JPL/Space Science InstituteAz Enceladus gejzírszerű anyagkilövellései

Az árapályerők fűtötte holdak esetében a vulkanikusan aktív területek alacsony szélességeken, az egyenlítő vidékén koncentrálódnak. Itt szabadul fel ugyanis a legtöbb energia az árapály okozta súrlódás és alakváltozás révén. Ezért is volt meglepő, hogy az Enceladus esetében a vulkánkitöréseket produkáló vidék a déli poláris térségben mutatkozott. Mint arról korábban beszámoltunk, a déli pólus környékén fiatal törésekkel, és néhol finomszemcsés törmelékkel borított, a környezeténél melegebb vidék található, amelyből kriovulkáni tevékenység, azaz jég és víz vulkáni jellegű aktivitása keretében anyagsugarak lövellnek ki az űrbe.

Francis Nimmo (University of California, Santa Cruz) és Robert Pappalardo (JPL) a fenti helyzetet egy új modellel magyarázza. Eszerint az árapályfűtés révén a hold belsejéből felemelkedő, kis sűrűségű anyag miatt megváltozott az Enceladus tömegeloszlása. A forgó testek stabilitásuk megőrzése érdekében megpróbálják nagyobb tömegkoncentrációkat az egyenlítő közelébe helyezni - ennek eredményeként egy égitest külső burka (vagy akár teljes tömege) úgy fordul el, hogy a kis sűrűségű vidék a pólushoz, a nagyobb tömegű és/vagy sűrűségű rész az egyenlítőhöz kerüljön közel. A folyamatra többféle módon is sor kerülhet: vagy csak a felszínhez közeli rész, vagy az egész hold fordul el a forgástengelyhez képest. Ezek egyike történhetett az Enceladus esetében is, így jutott az aktív terület a déli sarkvidékre.

Az érdekes jelenség számos további következménnyel jár. Többek között egy kötött tengelyforgású holdnál megváltozik a követő és elől haladó félteke helyzete. Az átfordulást követően tehát a felszínnek a korábbitól eltérő része halad majd elöl a hold mozgásakor (amely kicsit erősebb meteorikus bombázást kap), és más terület lesz a követő féltekéje közepén is (amely erősebb magnetoszférikus részecskezáporban fürdik).

Az Enceladus sarkvidékén, az aktív terület alatt feltételezett kis sűrűségű zónát gravitációs anomáliaként lehetne vizsgálni. Ez a Cassini pályaváltozásai alapján mutatható ki - hasonló sikeres megfigyelést a Galileo-szonda mozgásának elemzéséből a Ganymedes gravitációs anomáliáira is végeztek már a Jupiter körül.

Az ilyen jég-, illetve kőzetburok-átfordulások feltehetőleg nem számítanak kivételes eseménynek a Naprendszerben. Az Europa jupiterhold esetében például már régóta feltételezik, hogy sor került hasonlóra. Az Europán a belső hő miatt a jégkéreg helyenként megolvad, a tektonikus erők révén pedig máshol összegyűrődik és kivastagszik. Mindezek eredményeként változik a jégkéreg tömegeloszlása, és ennek megfelelően időnként elfordulhat a kőzetbelső felett. Mivel a hold egésze kissé lapult forgási ellipsziod alakú, ezért az elmozduló külső jégkéreg idomul a belsőhöz, így repedések támadnak rajta az átforduláskor. Az Europa repedéseinek egy része valóban jól modellezhető egy ilyen globális átfordulási eseménnyel, amelynek lezajlását a jégburok és a kőzetbelső közötti folyékony vízréteg - egy csapágy olajozásához hasonlóan - meg is könnyíthetett.

A globális átfordulások fontosak lehetnek az apró égitestek fejlődésében. Ez nem csak a fentihez hasonló belső aktivitás miatt történhet, hanem például a nagyobb becsapódások révén megváltozott tömegeloszlás is kiválthatja azokat. A kisbolygóknál is gyakran jelentkezhet hasonló esemény - ott a becsapódó test nem csak a tömegeloszlást, de lendületével a kisbolygó perdületét is módosítja, több tengely körüli, katotikusnak látszó forgást okozva.

Kereszturi Ákos