Onderzoek onder leiding van wetenschappers van de Universiteit van Oxford (VK), het Southwest Research Institute en het Planetary Science Institute in Tucson, Arizona (VS), heeft het bewijs geleverd dat er een aanzienlijke warmtestroom optreedt bij de noordpool van Saturnusmaan Enceladus. De ontdekking weerlegt de eerdere aanname dat het warmteverlies van deze maan zich beperkt tot de actieve zuidpool en versterkt het vermoeden dat er leven mogelijk is in zijn ‘ondergrondse’ oceaan (Science Advances, 7 november).
Enceladus is een actieve wereld met een zoute oceaan onder het oppervlak, waarvan wordt aangenomen dat deze als warmtebron fungeert. De aanwezigheid van vloeibaar water, warmte en de juiste chemicaliën (zoals fosfor en complexe koolwaterstoffen) betekent dat deze oceaan geschikt zou kunnen zijn voor het ontstaan van leven. In die oceaan kan zich echter alleen leven ontwikkelen als het heersende milieu stabiel is. Dat wil zeggen dat er een evenwicht moet bestaan tussen energieverlies en -winst.
Dit evenwicht wordt in stand gehouden door getijdenopwarming: de invloed van moederplaneet Saturnus die Enceladus uitrekt en samendrukt terwijl deze om zijn as draait, waardoor hij van binnen opwarmt. Als Enceladus onvoldoende energie krijgt, zou de activiteit aan zijn oppervlak kunnen vertragen of stilvallen, en zou zijn oceaan uiteindelijk bevriezen. Een teveel aan energie zou de activiiteit in de oceaan juist doen toenemen, waardoor het milieu verandert.
Tot nu toe waren alleen aan de zuidpool van Enceladus, waar spectaculaire fonteinen van ijs en damp opstijgen, directe metingen van het warmteverlies gedaan. Van de noordpool werd gedacht dat deze geologisch inactief is. Maar dat blijkt toch niet zo te zijn. Aan de hand van gegevens van NASA-ruimtesonde Cassini hebben de planeetwetenschappers de wintertemperaturen aan de noordpool van Enceladus vergeleken met de zomertemperaturen. Deze gegevens werden gebruikt om te meten hoeveel energie uit de ‘warme’ (0 °C) ondergrondse oceaan van de Saturnusmaan naar de ruimte wordt uitgestraald. De conclusie: het oppervlak aan de noordpool van Enceladus is ongeveer zeven graden warmer dan verwacht.
Deze uitkomst is alleen verklaarbaar als er warmte uit de onderliggende oceaan weglekt. De gemeten warmtestroom – ongeveer 46 milliwatt per vierkante meter – lijkt klein, maar over heel Enceladus komt dit overeen met ongeveer 35 gigawatt: ruwweg de opbrengst van meer dan 66 miljoen zonnepanelen.
In combinatie met de eerder geschatte warmte die ontsnapt uit de actieve zuidpool van Enceladus, komt het totale warmteverlies van de maan daarmee op 54 gigawatt: een cijfer dat nauw aansluit bij de voorspelde warmte-input van de getijdenkrachten. Deze balans tussen warmteproductie en -verlies wijst er sterk op dat de oceaan van Enceladus langdurig vloeibaar kan blijven en geschikt is voor het ontstaan van leven.
Als volgende stap willen de wetenschappers nu gaan onderzoeken of de oceaan van Enceladus inderdaad lang genoeg heeft bestaan om leven te kunnen ontwikkelen. Tot nu toe is namelijk onduidelijk hoe oud deze maan is. (EE)
Saturn’s icy moon may host a stable ocean fit for life, study finds