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terça-feira, 8 de março de 2011

Cassini Finds Enceladus is a Powerhouse / A Cassini descobre em Encelado uma usina energética

Este gráfico, usando dados da nave espacial Cassini da Nasa, mostra como o terreno do polo sul da lua de Saturno Encelado emite muito mais energia do que cientistas haviam previsto.


A saída de calor da região do polo sul de Encelado é muito maior do que se pensava ser possível, segundo uma nova análise de dados coletados pela Cassini. O estudo foi publicado na revista Journal of Geophysical Research (Revista de Pesquisas Geofísicas), em 4 de março.

Dados do espectrômetro composto em infravermelho da Cassini do solo do polo sul de Encelado, que é marcado por fissuras lineares, indicam que o calor interno gerado é de cerca de 15.8 gigawatts, aproximadamente 2,6 vezes a saída de energia das fontes quentes da região do Parque Nacional Yellowstone, nos Estados Unidos, ou comparáveis a 20 geradoras térmicas a carvão.


Isso é mais que uma ordem de magnitude maior do que cientistas havia previsto, segundo Carly Howett, o líder autor do estudo, que é um pesquisador pós-doutorado do Instituto Sudoeste de Pesquisas em Boulder, Colorado, Estados Unidos, e membro da equipe de ciência do Espectrômetro Composto Infravermelho.
"O mecanismo capaz de produzir a força interna muito maior observada permanece um mistério e desafia os modelos atualmente propostosde produção de energia a longo prazo," disse Howett.

Sabe-se desde 2005 que o terreno do polo sul de Encelado é geologicamente ativo e a atividade é centrada em quatro fossos lineares praticamente paralelos, com 130 quilômetros de comprimento e cerca de 2 quilômetros de largura, informalmente conhecidos como as "Listras dos Tigres".


"A Cassini também descobriu que essas fissuras ejetam grandes colunas de partículas de gelo e vapor de água continuamente para o espaço. Esses fossos elevaram as temperaturas devido ao calor que vaza do interior de Encelado.

Um estudo de 2007 previa que o calor interno de Encelado, se principalmente gerado por forças de marés   que surgem da ressonância orbital entre Encelado e outra lua, Dione, não poderia ser maior que 1,1 gigawatt, na média do longo prazo. O calor da radioatividade natural dentro de Encelado adicionaria mais 0,3 gigawatt.

A mais recente análise, que também envolveu os membros da equipe do Espectrômetro Composto Infravermelho John Spencer no Instituto de Pesquisas SudoesteJohn Pearl e Marcia Segura do Centro Goddard de Voos Espaciais da NASA em  Greenbelt, Maryland, utiliza observações feitas em 2008, que cobrem todo o terreno do polo sul. Eles aprisionaram as temperaturas superficiais de Encelado' a fim de determinar a surpreendentemente alta emissão da região.

Um explicação possível sobre o alto fluxo de calor observado é que o relacionamento orbital de Encelado com Saturno e Dione varia com o tempo, permitindo períodos de calor de maré mais intenso, separado por períodos mais calmos. Isso significa que a Cassini poderia ter sorte o suficiente para ver Encelado quando estiver incomumente ativo.

A determinação do novo fluxo de calor mais forte torna ainda mais provável a existência de água líquida sob a superfície de Encelado, notou Howett.

Recentemente, Cientistas estudando partículas de gelo ejectas das colunas descobriram que algumas das partículas são ricas em sal, e são, provavelmente, gotículas congeladas de um oceano de água salgada em contato com o núcleo rochoso rico em minerais de Encelado.



A presença de um oceano subterrâneo, ou, talvez, um mar no polo sul entre  a casca externa da lua e seu interior rochoso aumentaria a eficiência do aquecimento de maré ao proporcionar maisores distorções delas na casca de gelo.

"A possibilidade de haver água líquida, uma  fonte de energia mareomotriz, e a observação dequímicos orgãnicos (ricos em carbono)  na coluna de Encelado faz do satélite um local de forte interesse - atenção para o neologismo -  astrobiológico," disse Howett.




This graphic, using data from NASA's Cassini spacecraft, shows how the south polar terrain of Saturn's moon Enceladus emits much more power than scientists had originally predicted.



Heat output from the south polar region of Saturn's moon Enceladus is much greater than was previously thought possible, according to a new analysis of data collected by NASA's Cassini spacecraft. The study was published in the Journal of Geophysical Research on March 4.

Data from Cassini's composite infrared spectrometer of Enceladus' south polar terrain, which is marked by linear fissures, indicate that the internal heat-generated power is about 15.8 gigawatts, approximately 2.6 times the power output of all the hot springs in the Yellowstone region, or comparable to 20 coal-fueled power stations.


This is more than an order of magnitude higher than scientists had predicted, according to Carly Howett, the lead author of study, who is a postdoctoral researcher at Southwest Research Institute in Boulder, Colorado,US, and a composite infrared spectrometer science team member.

"The mechanism capable of producing the much higher observed internal power remains a mystery and challenges the currently proposed models of long-term heat production," said Howett.

It has been known since 2005 that Enceladus' south polar terrain is geologically active and the activity is centered on four roughly parallel linear trenches, 130 kilometers (80 miles) long and about 2 kilometers (1 mile) wide, informally known as the "tiger stripes." Cassini also found that these fissures eject great plumes of ice particles and water vapor continually into space. These trenches have elevated temperatures due to heat leaking out of Enceladus' interior.

A 2007 study predicted the internal heat of Enceladus, if principally generated by tidal forces arising from the orbital resonance between Enceladus and another moon, Dione, could be no greater than 1.1 gigawatts averaged over the long term. Heating from natural radioactivity inside Enceladus would add another 0.3 gigawatts.

The latest analysis, which also involved the composite infrared spectrometer team members John Spencer at Southwest Research Institute, and John Pearl and Marcia Segura at NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland., uses observations taken in 2008, which cover the entire south polar terrain. They constrained Enceladus' surface temperatures to determine the region's surprisingly high output.

A possible explanation of the high heat flow observed is that Enceladus' orbital relationship to Saturn and Dione changes with time, allowing periods of more intensive tidal heating, separated by more quiescent periods. This means Cassini might be lucky enough to be seeing Enceladus when it's unusually active.

The new, higher heat flow determination makes it even more likely that liquid water exists below Enceladus' surface, Howett noted.

Recently, scientists studying ice particles ejected from the plumes discovered that some of the particles are salt-rich, and are probably frozen droplets from a saltwater ocean in contact with Enceladus' mineral-rich rocky core. The presence of a subsurface ocean, or perhaps a south polar sea between the moon's outer ice shell and its rocky interior would increase the efficiency of the tidal heating by allowing greater tidal distortions of the ice shell.

"The possibility of liquid water, a tidal energy source and the observation of organic (carbon-rich) chemicals in the plume of Enceladus make the satellite a site of strong astrobiological interest," Howett said.

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