Warme ijsmaan Enceladus bezit koude geisers

Enceladus, een van de kleinere ijsmanen van Saturnus, is een van de geologisch meest actieve werelden in ons zonnestelsel. Dat concluderen onderzoekers van onder andere de NASA op grond van waarnemingen die de Amerikaanse ruimtesonde Cassini het afgelopen afgelopen jaar aan deze voorheen onopvallende maan heeft verricht (Science, 10 maart).

oppervlak van Enceladus, een geologisch zeer actieve Saturnusmaan. Foto NASA NASA

Cassini vloog in 2005 drie maal - op afstanden van respectievelijk 1200, 500 en 170 kilometer - langs Enceladus. De ijsmaan blijkt een warme zuidpool te bezitten, met Appalachen-achtige ijsgebergten en Yellowstone-achtige geisers die de maan in een dunne, komeetachtige atmosfeer hullen.

Enceladus heeft een diameter van slechts 500 kilometer, dus zou een koude en geologisch dode wereld moeten zijn. De temperatuur aan het oppervlak zou alleen worden bepaald door de stand van de zon. Astronomen hadden berekend dat aan de evenaar een temperatuur van rond de 80 kelvin (80 graden boben het absolute nulpunt van -273 °C) zou moeten heersen en aan de polen, waar het zwakke zonlicht scherend invalt, rond de 70 kelvin. Cassini mat hier echter een temperatuur van 85 kelvin en in afzonderlijke hot spots zelfs temperaturen tot 157 kelvin. Uit deze gegevens kon worden berekend dat uit dit gebied een warmtestroom met een vermogen van 5 gigawatt komt.

De hogere temperaturen blijken samen te hangen met een geologisch jong gebied met plooiingsstructuren. Die wijzen op horizontale krachten en evenwijdig aan elkaar lopende kloven of breuken die door verticale bewegingen zijn ontstaan. Deze laatste, 'tijgerstrepen' genoemd, blijken ook de bronnen te zijn van de vele geisers die waterdamp, methaan, kooldioxide, stikstof en stofdeeltjes duizenden kilometers ver de ruimte in spuwen en de maan in een druppelvormige atmosfeer hullen.

Enceladus levert langs deze weg ook materiaal voor de brede, diffuse E-ring rond Saturnus en het binnenste deel van de magnetosfeer van deze planeet. Het grootste deel van het geisermateriaal valt echter weer als 'sneeuw' naar het oppervlak terug. Dat verklaart waarom Enceladus een van de helderste satellieten in het zonnestelsel is.

Enceladus is nu de kleinste wereld in het zonnestelsel die geologisch actief is. De warmte die hiervoor nodig is kan niet alléén afkomstig zijn van het verval van radioactieve isotopen in het inwendige van deze ijsmaan. Dit proces - dat onder andere het inwendige van de aarde warm houdt - zou op zijn best een vermogen van 0,3 gigawatt opleveren.

Het grootste deel van de warmte zou het gevolg moeten zijn van de 'knedende' werking van getijdenkrachten, net zoals bij de veel grotere Jupitermaan Io. Het is echter een raadsel waarom deze warmte vooral in het zuidpoolgebied van Enceladus naar buiten komt en daar tot veranderingen aan het oppervlak en 'kryovulkanisme' (het uitspuwen van ijs) leidt.

In maart 2008 zal Cassini opnieuw langs Enceladus vliegen, maar dan op een afstand van slechts 100 kilometer. Dan zullen details ter grootte van enkele meters te zien zijn.

George Beekman

    • George Beekman