Tygrysie paski (Enceladus) - Tiger stripes (Enceladus)

Widok Cassini na południowy biegun Enceladusa. Tygrysie paski, od lewego dolnego do prawego górnego rogu, to Damaszek, Bagdad, Kair, Aleksandria i Camphor sulci.

W tygrysie paski z Enceladus składa się z czterech pod-równolegle liniowe zagłębienia w południowej części bieguna Saturna księżyca. Po raz pierwszy zaobserwowane 20 maja 2005 r. przez kamerę Imaging Science Sub-system (ISS) sondy Cassini (choć widziane ukośnie podczas wczesnego przelotu), cechy te są najbardziej zauważalne na zdjęciach o niższej rozdzielczości ze względu na kontrast jasności z otaczającym terenem. Obserwacje w wyższej rozdzielczości zostały uzyskane przez różne instrumenty Cassini podczas bliskiego przelotu nad Enceladusem 14 lipca 2005 roku. Obserwacje te ujawniły, że tygrysie pręgi są niskimi grzbietami z centralnym pęknięciem. Obserwacje z instrumentu Composite Infrared Spectrometer (CIRS) wykazały, że tygrysie paski mają podwyższoną temperaturę powierzchni, co wskazuje na współczesny kriowulkanizm na Enceladusie, którego centrum są tygrysie paski.

Nazwy

Nazwa tygrysie paski jest nieoficjalnym terminem nadanym tym czterem cechom w oparciu o ich charakterystyczne albedo. Enceladean sulci (podrównoległe bruzdy i grzbiety), jak Samarkand Sulci i Harran Sulci , zostały nazwane miastami lub krajami, o których mowa w The Arabian Nights . W związku z tym w listopadzie 2006 r. tygrysim pręgom nadano oficjalne nazwy Alexandria Sulcus, Cairo Sulcus, Bagdad Sulcus i Damaszek Sulcus (Camphor Sulcus jest mniejszą cechą, która rozgałęzia się od Alexandria Sulcus). Najbardziej aktywne są Bagdad i Damaszek sulci, a najmniej – Alexandria Sulcus.

Wygląd i geologia

Złożona mapa południowej półkuli Enceladusa (2007)

Obrazy z kamery ISS na pokładzie Cassini ujawniły, że 4 tygrysie pasy są serią podrównoległych, liniowych zagłębień otoczonych z każdej strony niskimi grzbietami. Każde zagłębienie z tygrysim paskiem ma średnio 130 kilometrów długości, 2 kilometry szerokości i 500 metrów głębokości. Boczne grzbiety mają średnio 100 metrów wysokości i 2–4 kilometry szerokości. Biorąc pod uwagę ich wygląd i położenie geologiczne w mocno zdeformowanym tektonicznie regionie, tygrysie pręgi prawdopodobnie są pęknięciami tektonicznymi. Jednak ich korelacja z wewnętrznym ciepłem i dużym pióropuszem pary wodnej sugeruje, że tygrysie pręgi mogą być wynikiem pęknięć w litosferze Enceladusa . Pasy są oddalone od siebie o około 35 kilometrów. Końce każdego tygrysiego paska różnią się wyglądem na półkuli anty-Saturni i sub-Saturnie. Na półkuli antysaturnej paski kończą się haczykowatymi zagięciami, podczas gdy końcówki sub-saturniańskie rozgałęziają się dendrytycznie.

Praktycznie nie znaleziono kraterów uderzeniowych na lub w pobliżu tygrysich pasów, co sugeruje bardzo młody wiek powierzchni. Oszacowania wieku powierzchni oparte na liczeniu kraterów dały wiek 4-100 milionów lat przy założeniu podobnego do księżycowego strumienia kraterowego i 0,5-1 miliona lat przy założeniu stałego strumienia kraterowego.

Kompozycja

Kolejnym aspektem, który odróżnia tygrysie pręgi od reszty powierzchni Enceladusa, jest ich niezwykła kompozycja. Prawie cała powierzchnia Enceladusa pokryta jest warstwą drobnoziarnistego lodu wodnego. Grzbiety otaczające tygrysie paski są często pokryte gruboziarnistym, krystalicznym lodem wodnym. Materiał ten wydaje się ciemny w filtrze IR3 kamery Cassini (centralna długość fali 930 nanometrów ), nadając tygrysim pręgom ciemny wygląd na obrazach z czystym filtrem i niebiesko-zielony wygląd na fałszywych barwach, bliskim ultrafioletowi, zielonym obrazom w bliskiej podczerwieni . Wizualny i podczerwony spektrometr do mapowania (VIMS) wykrył również uwięziony lód z dwutlenku węgla i proste substancje organiczne w tygrysich pręgach. Prosty materiał organiczny nie został wykryty nigdzie indziej na powierzchni Enceladusa.

Wykrycie krystalicznego lodu wodnego wzdłuż pasków tygrysa również stanowi ograniczenie wiekowe. Krystaliczny lód wodny stopniowo traci swoją strukturę krystaliczną po ochłodzeniu i poddaniu działaniu środowiska magnetosfery Saturna. Uważa się, że taka przemiana w drobnoziarnisty, amorficzny lód wodny może zająć od kilkudziesięciu do tysiąca lat.

Kriowulkanizm

Enceladus - Biegun Południowy - Basen gejzerów (10 sierpnia 2014).

Enceladus – Biegun Południowy – Gejzery rozpylają wodę z wielu miejsc wzdłuż „tygrysich pasów”.

Obserwacje Cassini podczas przelotu 14 lipca 2005 roku ujawniły kriowulkanicznie aktywny region na Enceladusie, wyśrodkowany na obszarze pasa tygrysiego. Instrument CIRS wykazał, że cały obszar tygrysich pasków (na południe od 70° szerokości geograficznej południowej) jest cieplejszy niż oczekiwano, jeśli region był ogrzewany wyłącznie światłem słonecznym. Obserwacje w wyższej rozdzielczości ujawniły, że najgorętszy materiał w pobliżu południowego bieguna Enceladusa znajduje się w pęknięciach pasków tygrysa. Z danych CIRS uzyskano temperatury barwowe w zakresie 113-157 kelwinów , znacznie cieplejsze niż oczekiwane 68 kelwinów dla tego regionu Enceladusa.

Dane z ISS, Ion and Neutral Mass Spectrometer (INMS), Cosmic Dust Analyzer (CDA) i instrumentów CIRS pokazują, że pióropusz pary wodnej i lodu, metanu , dwutlenku węgla i azotu emanuje z serii dżetów znajdujących się w tygrysie paski. Ilość materiału w pióropuszu sugeruje, że chmura jest wytwarzana z przypowierzchniowego zbiornika ciekłej wody. Na Enceladusie zidentyfikowano ponad 100 gejzerów.

Alternatywnie, Kieffer i in. (2006) sugerują, że gejzery Enceladusa pochodzą z hydratów klatratu , gdzie dwutlenek węgla, metan i azot są uwalniane po wystawieniu na działanie próżni kosmicznej przez szczeliny.

Enceladus - kriowulkanizm

Jeden z możliwych schematów kriowulkanizmu Enceladusa
Możliwe pochodzenie metanu znajdującego się w pióropuszach przez podpowierzchniowy ocean
Skład chemiczny piór Enceladusace

Związek z pierścieniem E Saturna

Wykazano, że źródłem materiału pierścienia E są pióropusze z księżyca Enceladus, które pod względem chemicznym przypominają komety. E pierścień jest największa i najbardziej zewnętrzna pierścienia Saturna (z wyjątkiem wątpliwy pierścienia Phoebe ). Jest to niezwykle szeroki, ale rozproszony dysk z mikroskopijnego lodu lub pylistego materiału. Pierścień E jest rozłożony między orbitami Mimasa i Tytana .

Liczne modele matematyczne pokazują, że pierścień ten jest niestabilny, a jego żywotność wynosi od 10 000 do 1 000 000 lat, dlatego tworzące go cząstki muszą być stale uzupełniane. Enceladus krąży wewnątrz tego pierścienia, w miejscu, gdzie jest najwęższy, ale występuje w swojej największej gęstości, co budzi podejrzenia od lat 80., że Enceladus jest głównym źródłem cząstek dla pierścienia E. Ta hipoteza została potwierdzona przez pierwsze dwa bliskie przeloty Cassini w 2005 roku.

Widok orbity Enceladusa z boku, ukazujący Enceladusa w stosunku do pierścienia E Saturna

Enceladus krążący w pierścieniu E Saturna
Wąsy gejzerów Enceladus - porównanie obrazów („a”; „c”) z symulacjami komputerowymi
Południowy region polarny Enceladus - lokalizacje najbardziej aktywnych gejzerów wytwarzających wąsy