エンケラドゥス

Dec 30, 2023

深い時間と恐ろしい重力を表現した傑作である、土星の衛星エンケラドゥスの荒々しい表面と、現在進行中の魅惑的な地質活動は、1 つの小さな世界の古代と現在の闘争の物語を伝えています。

概要: 何十年もの間、科学者たちはエンケラドゥスが太陽系で最も明るい世界である理由や、それが土星の E 環とどのように関連しているのかを知りませんでした。 カッシーニは、その表面の新しいコーティングと E リングの氷の物質の両方が、熱水噴出孔の存在する可能性のある地球規模の地下の塩水海につながっている噴出孔に由来していることを発見しました。

カッシーニが土星系に到着する前、惑星探査者たちはエンケラドゥスで何か興味深いことが起こっているかもしれないというヒントしか得ていませんでした。 1980年代に宇宙船ボイジャーから撮影された写真によると、この月は直径わずか約310マイル（500キロメートル）と小さいが、その氷の表面は場所によっては驚くほど滑らかで、全体が明るい白色だった。 実際、それは太陽系で最も反射性の高い天体です。

科学者たちが目標を絞ったフライバイでエンケラドゥスを詳しく観察するきっかけとなったのは、カッシーニ宇宙船に搭載された磁力計からのデータでした。 エンケラドゥスの近くでは、何か (おそらく大気) が土星の磁場を押しのけていました。 これは、ガスが月の表面または内部から発生した可能性があることを意味しました。

カッシーニは劇的な真実を明らかにしました。エンケラドスは活動的な衛星であり、その地殻の下に液体塩水の全球の海を隠しています。 さらに、その海からの氷の粒子のジェットは、醸造水と単純な有機化学物質を混ぜて、この魅力的な海の世界から継続的に宇宙に噴出しています。 この物質は時速約 800 マイル (秒速 400 メートル) で噴出し、宇宙まで数百マイル伸びるプルームを形成します。 物質の一部はエンケラドゥスに戻り、一部は脱出して土星の広大な E 環を形成します。

Eリングは大部分が氷滴で構成されていますが、その中には特異なナノ粒子が含まれています。 カッシーニは、液体の水と岩石が摂氏 90 度 (約 200 度) を超える温度で相互作用する場所でのみ生成される、これらの通過するシリカ ナノ粒子を検出しました。 これは、エンケラドゥスの氷の殻の下深くに熱水噴出孔があることを示しており、地球の海底に点在する熱水噴出孔と何ら変わりません。

NASAジェット推進研究所のカッシーニプロジェクト科学者リンダ・スピルカー氏は、「エンケラドゥスの発見は惑星科学の方向性を変えた」と語った。 「南極から噴出する噴煙、噴煙中の炭化水素、全球の塩分を含んだ海と海底の熱水噴出孔など、複数の発見によりエンケラドゥスについての理解が深まりました。それらはすべて、地球をはるかに超えた居住可能な海洋世界の可能性を示しています。ハビタブルゾーン。惑星科学者たちは現在、エンケラドゥスを生命の生息地として検討している。」

これらの発見は、カッシーニのカメラがエンケラドゥスの南極地域の詳細な画像を初めて取得した 2005 年に初めて形になり始めました。 写真からは、衝突クレーターがほとんどなく、驚くほど若々しい複雑な地形が明らかになりました。 この地域には、家ほどの大きさの氷の岩や、月のこの地域に特有の地殻パターンによって刻まれた表面が散らばっていました。 驚いたことに、科学者たちはその地域上空に巨大な水蒸気の雲と、宇宙に広がる水蒸気の雲と氷の粒子を供給している地殻の比較的暖かい亀裂を発見した。 彼らは深いクレバスを非公式に「タイガーストライプ」と呼ぶようになりました。 その後の画像分析により、ジェットがタイガーストライプの断裂（「溝」としても知られる）の最も高温のスポット付近から発生しているという決定的な証拠が得られた。

2008 年の接近飛行中、カッシーニの機器は噴煙を直接サンプリングし、揮発性ガス、水蒸気、二酸化炭素、一酸化炭素、および有機物質の驚くべき混合物を検出しました。 有機物質の密度は予想よりも約 20 倍高かった。

時間が経つにつれ、科学者らは、エンケラドゥスの活動中の南極に広がる亀裂の地形が絶えず動いており、亀裂が重力によって締め付けられたり引っ張られたりすることで、ある場所では伸びたり、別の場所では座屈したりしていると判明した。 エンケラドゥスは、木星の衛星イオと同様の潮汐メカニズムによって加熱されている可能性があります。

科学者たちは、ドップラー効果と、土星を周回する月のごくわずかなぐらつきの大きさに基づく重力測定から、エンケラドゥス内部の海の証拠を発見した。 このデータは、月の内部に広大な地球規模の海洋が存在することと一致しました。 測定結果は、南極地域の深さ約 6 マイル (10 キロメートル) の地下に、厚さ約 19 から 25 マイル (30 キロメートルから 40 キロメートル) の氷の殻の下に大きな海があることを示唆しました。

カッシーニがエンケラドゥスを最後に飛行したのは2015年10月だが、探検家たちは今後何年もの間、エンケラドゥスから送られてきたデータをじっくりと観察し、私たちが戻ってくる日の計画を立ててその秘密をさらに深く掘り下げることになるだろう。

「私たちがエンケラドゥスについてさらに学び続け、さまざまな機器からのデータを比較するにつれて、居住可能な海洋世界の証拠がますます見つかっています」とスピルカー氏は述べた。 「カッシーニの後のミッションによって最終的にエンケラドゥスの海で生命が発見されたとしたら、私たちのエンケラドゥスの発見は、すべての惑星ミッションの中でトップクラスの発見となるでしょう。」

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規模について: エンケラドゥスの直径はわずか 314 マイル (505 km) で、英国の長さに収まるほど小さいです。

発見年: 1789年

発見者: ウィリアム・ハーシェル

サイズ: 直径 314 マイル (505 km)、英国の長さに収まるほど小さい。

太陽からの距離: 9.5 天文単位 (AU) (地球 = 1 AU)

探査者: ボイジャー 1 号および 2 号、カッシーニ

科学の現状: エンケラドゥスの全球の海洋、氷のジェット、および土星の E 環形成におけるそれらの役割の発見は、カッシーニ ミッションの主要な発見の 1 つです。 カッシーニはまた、地球外での熱水活動の最初の兆候を発見しました。これにより、この小さな土星の衛星は、地球外の生命の可能性を探る主要な場所の 1 つとなりました。

エンケラドゥスの詳細 ›

カッシーニのチームは、エンケラドスを10年以上にわたって調査し、一度に一つずつ秘密を明らかにし、その小さな月が熱水噴出孔によって地球規模の液体の水の海を隠しているという驚くべき結論に達した。

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