Listen to this article
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Энцелад ( / ɛ н сек ɛ л ə д ə с / ) является шестым по величине спутник Сатурна . Его диаметр составляет около 500 километров (310 миль), [5] примерно в 10 раз меньше диаметра самого большого спутника Сатурна , Титана . Энцелад в основном покрыт свежим чистым льдом, что делает его одним из самых отражающих тел Солнечной системы . Следовательно, температура его поверхности в полдень достигает всего -198 ° C (-324 ° F), что намного холоднее, чем могло бы быть светопоглощающее тело. Несмотря на свой небольшой размер, Энцелад имеет широкий спектр поверхностных особенностей, начиная от старых и сильно израненных.регионы к молодым, тектонически деформированным территориям .

Энцелад был открыт 28 августа 1789 года Уильямом Гершелем , [1] [17] [18], но о нем было мало что известно до тех пор, пока два космических корабля « Вояджер» , « Вояджер-1» и « Вояджер-2» не прошли поблизости в 1980 и 1981 годах [19]. В 2005 году космический корабль Кассини совершил несколько облетов Энцелада с близкого расстояния, более подробно раскрывая его поверхность и окружающую среду. В частности, Кассини обнаружил богатые водой шлейфы, исходящие из южного полярного региона . [20] Криовулканы у южного полюса выбрасывают гейзерные струиводяной пар , молекулярный водород , другие летучие вещества и твердые вещества, включая кристаллы хлорида натрия и частицы льда, в космос, с общим объемом около 200 кг (440 фунтов) в секунду. [16] [19] [21] Было идентифицировано более 100 гейзеров. [22] Часть водяного пара выпадает обратно в виде «снега»; остальные ускользают и поставляют большую часть материала, составляющего кольцо E Сатурна . [23] [24] По мнению ученых НАСА , шлейфы похожи по составу на кометы . [25] В 2014 году НАСА сообщило, что Кассини обнаружил доказательства существования большого южного полярногоПодземный океан жидкой воды толщиной около 10 км (6 миль). [26] [27] [28]

Эти наблюдения гейзера, наряду с обнаружением выхода внутреннего тепла и очень немногих (если они есть) ударных кратеров в южном полярном регионе, показывают, что Энцелад в настоящее время геологически активен. Как и многие другие спутники в обширных системах планет-гигантов , Энцелад находится в орбитальном резонансе . Его резонанс с Дионой возбуждает его орбитальный эксцентриситет , который затухающий от приливных сил , приливно нагрев его внутреннее и вождение геологической активности. [29]

27 июня 2018 года ученые сообщили об обнаружении сложных макромолекулярных органических веществ на струйных шлейфах Энцелада, взятых с орбитального аппарата Кассини . Они указывают на потенциальную гидротермальную активность на Луне, способствующую сложной химии. [30] [31]

История [ править ]

Открытие [ править ]

Вид Энцелада с космического корабля "Вояджер-2 " в 1981 году: вертикальные борозды Самаркандских Сульци (внизу в центре); Кратеры Али-Баба и Аладдин (вверху слева)

Энцелад был обнаружен Уильямом Гершелем 28 августа 1789 года во время первого использования его нового 1,2-метрового (47 дюймов) 40-футового телескопа , в то время крупнейшего в мире, в Доме обсерватории в Слау , Англия. [18] [32] Его слабая видимая величина ( H V = +11,7) и близость к гораздо более ярким Сатурна и его кольцам делают Энцелад трудным для наблюдения с Земли с помощью меньших телескопов. Как и многие спутники Сатурна, открытые до космической эры, Энцелад впервые был замечен во время равноденствия Сатурна, когда Земля находится в плоскости кольца. В такие моменты уменьшение яркости от колец облегчает наблюдение за лунами. [33] До миссий « Вояджер» вид Энцелада немного улучшился по сравнению с точкой, впервые обнаруженной Гершелем. Были известны только его орбитальные характеристики с оценками его массы , плотности и альбедо .

Именование [ править ]

Энцелад назван в честь великана Энцелада из греческой мифологии . [1] Название, как и названия каждого из первых семи спутников Сатурна, которые будут открыты, было предложено сыном Уильяма Гершеля Джоном Гершелем в его публикации 1847 года « Результаты астрономических наблюдений, сделанных на мысе Доброй Надежды» . [34] Он выбрал эти имена, потому что Сатурн , известный в греческой мифологии как Кронос , был лидером титанов .

Особенности на Энцеладе названы в Международный астрономический союз (IAU) после того, как персонажей и мест из Burton «s перевод из Книги Тысяча и одна ночь . [35] Ударные кратеры названы в честь персонажей, тогда как другие типы элементов, такие как ямки (длинные узкие впадины), дорса (гребни), планитии ( равнины ), борозды (длинные параллельные бороздки) и рупы (скалы), названы в честь места. МАС официально назвал 85 объектов на Энцеладе, в последнее время Самарийский Рупес, ранее называвшийся Самарийской ямкой. [36][37]

Орбита и вращение [ править ]

Орбита Энцелада (красная) - вид на северный полюс Сатурна

Энцелад - один из главных внутренних спутников Сатурна наряду с Дионой , Тетисом и Мимасом . Он вращается на расстоянии 238 000 км от центра Сатурна и 180 000 км от вершины его облаков, между орбитами Мимаса и Тетиса. Он обращается вокруг Сатурна каждые 32,9 часа, что достаточно быстро, чтобы его движение можно было наблюдать за одну ночь наблюдения. Энцелад в настоящее время находится в орбитальном резонансе среднего движения 2: 1.с Дионой, совершая два витка вокруг Сатурна за каждый один оборот, совершенный Дионой. Этот резонанс поддерживает эксцентриситет орбиты Энцелада (0,0047), который известен как вынужденный эксцентриситет. Этот ненулевой эксцентриситет приводит к приливной деформации Энцелада. Рассеиваемое тепло в результате этой деформации является основным источником тепла для геологической деятельности Энцелада. [6] Энцелад вращается внутри самой плотной части E-кольца Сатурна , самого внешнего из его главных колец , и является основным источником материального состава кольца. [38]

Как и большинство более крупных спутников Сатурна, Энцелад вращается синхронно со своим орбитальным периодом, при этом одна грань направлена ​​в сторону Сатурна. В отличие от Луны Земли , Энцелад, кажется, не имеет либрации более чем на 1,5 ° вокруг своей оси вращения. Однако анализ формы Энцелада предполагает, что в какой-то момент он находился в принудительной вторичной спин-орбитальной либрации 1: 4. [6] Эта либрация могла обеспечить Энцелад дополнительным источником тепла. [29] [39] [40]

Источник кольца E [ править ]

Возможное происхождение метана в шлейфах

Плюмы с Энцелада, которые похожи по составу на кометы [25] , как было показано, являются источником вещества в кольце E Сатурна . [23] Кольцо E - самое широкое и внешнее кольцо Сатурна (за исключением тонкого кольца Фиби ). Это чрезвычайно широкий, но рассеянный диск микроскопического ледяного или пыльного материала, распределенный между орбитами Мимаса и Титана . [41]

Математические модели показывают, что кольцо E нестабильно, его продолжительность жизни составляет от 10 000 до 1 000 000 лет; поэтому составляющие его частицы должны постоянно пополняться. [42] Энцелад вращается внутри кольца в его самой узкой, но самой высокой точке плотности. В 80-е годы некоторые подозревали, что Энцелад является основным источником частиц для кольца. [43] [44] [45] [46] Эта гипотеза была подтверждена Кассини первых двух близких пролетов в 2005 году [47] [48]

CDA «обнаружил большое увеличение количества частиц около Энцелада», подтверждая, что Энцелад является основным источником для кольца E. [47] Анализ данных CDA и INMS предполагает, что газовое облако, которое Кассини пролетело во время июльского столкновения, и наблюдаемое издалека с его магнитометром и UVIS, на самом деле было богатым водой криовулканическим шлейфом, исходящим из жерл около южного полюса. . [49] Визуальное подтверждение вентилирования пришел в ноябре 2005 года, когда МКС изображается гейзер -как струй частиц ледяных поднимающихся из южного полюса Энцелада. [6] [24](Хотя шлейф был сфотографирован ранее, в январе и феврале 2005 г., были проведены дополнительные исследования реакции камеры при высоких фазовых углах, когда Солнце находится почти за Энцеладом, и сравнение с эквивалентными изображениями под большим фазовым углом, сделанными с других спутников Сатурна. требуется, прежде чем это может быть подтверждено. [50] )

  • Энцелад вращается внутри кольца E Сатурна

  • Усики гейзера Энцелада - сравнение изображений («а»; «в») с компьютерным моделированием

  • Южный полярный регион Энцелада - места наиболее активных гейзеров, производящих усики

Извержения на Энцеладе выглядят как отдельные струи, но вместо этого могут быть "извержениями занавеса"
( [1] видео-анимация)

Геология [ править ]

Особенности поверхности [ править ]

Южный полярный вид антисатурнового полушария Энцелада с использованием схемы ложных цветов, в которой области трещин отображаются синим цветом
Энцелад - наклоненный терминатор - север вверху

«Вояджер-2» был первым космическим кораблем, который в августе 1981 года подробно изучил поверхность Энцелада. Изучение полученных изображений с самым высоким разрешением выявило по крайней мере пять различных типов местности, в том числе несколько участков с кратерами, участки с гладкой (молодой) местностью и полосы пересеченной местности, часто граничащие с гладкими участками. [51] Кроме того,наблюдалисьобширные линейные трещины [52] и уступы . Учитывая относительное отсутствие кратеров на гладких равнинах, возраст этих регионов, вероятно, составляет менее нескольких сотен миллионов лет. Соответственно, на Энцеладе, должно быть, недавно был активен « водный вулканизм » или другие процессы, обновляющие поверхность. [53]Свежий, чистый лед , который доминирует над ее поверхностью дает Энцелад большую отражающую поверхность любого тела в Солнечной системе, с визуальным геометрическим альбедо 1,38 [10] и болометрической Bond альбедо из0,81 ± 0,04 . [11] Поскольку он отражает так много солнечного света, его поверхность достигает средней температуры в полдень -198 ° C (-324 ° F), что несколько холоднее, чем у других спутников Сатурна. [12]

Наблюдения во время трех пролетов Кассини 17 февраля, 9 марта и 14 июля 2005 г. показали особенности поверхности Энцелада гораздо более подробно, чем наблюдения « Вояджера-2» . Гладкие равнины, которые наблюдал « Вояджер-2» , превратились в относительно свободные от кратеров области, заполненные многочисленными небольшими гребнями и уступами. Многочисленные трещины были обнаружены в более старой, изрезанной кратерами местности, что свидетельствует о том, что поверхность подверглась значительной деформации с момента образования кратеров. [54]На некоторых участках нет кратеров, что указывает на крупные всплытия поверхности в недавнем геологическом прошлом. Встречаются трещины, равнины, гофрированный рельеф и другие деформации земной коры. Несколько дополнительных областей молодой местности были обнаружены в областях, которые не были хорошо видны ни одним из космических кораблей « Вояджер» , например, в причудливой местности около южного полюса. [6] Все это указывает на то, что внутренности Энцелада сегодня жидкие, хотя давно должны были быть замороженными. [53]

Энцелад - обнаружена возможность свежего льда (18 сентября 2020 г.)
Энцелад - Вид на инфракрасную карту (29 сентября 2020 г.)
Кассини мозаики деградированных кратеров, трещин и разрушали местности в северной полярной области Энцелада. Два выступающих кратера над средним терминатором - это Али-Баба (верхний) и Аладдин . В Самарканде борозд канавки прокладывать вертикально их влево.
Глобальная карта в улучшенном цвете из изображений Cassini (43,7 МБ); ведущее полушарие находится справа
Цветные карты
северного и южного полушарий Энцелада
Цветные карты
заднего и ведущего полушарий Энцелада

Кратеры от удара [ править ]

Кратеры от удара - обычное явление на многих телах Солнечной системы. Большая часть поверхности Энцелада покрыта кратерами различной плотности и степени деградации. [55] Это подразделение покрытой кратерами местности на основе плотности кратеров (и, следовательно, возраста поверхности) предполагает, что поверхность Энцелада обновлялась в несколько этапов. [53]

Наблюдения « Кассини» позволили более пристально взглянуть на распределение и размер кратеров, показав, что многие кратеры Энцелада сильно деградировали из-за вязкой релаксации и трещин . [56] Вязкая релаксация позволяет гравитации в геологических временных масштабах деформировать кратеры и другие топографические объекты, сформированные в водяном льду, уменьшая объем топографии с течением времени. Скорость, с которой это происходит, зависит от температуры льда: более теплый лед легче деформировать, чем более холодный и жесткий. Кратеры с вязким расслаблением обычно имеют куполообразное дно или распознаются как кратеры только по приподнятому круглому краю. Кратер Дуньязад является ярким примером вязко-расслабленного кратера на Энцеладе с выступающим куполообразным дном.[57]

Тектонические особенности [ править ]

Вид Энцелада Europa -кака поверхности с рытвиной лабтайта переломов в центре и тыльной Ebony и Cufa в нижнем левом углу, отображенных на Кассиня на 17 февраля 2005

«Вояджер-2» обнаружил на Энцеладе несколько типов тектонических структур, в том числе впадины , уступы и пояса бороздок и гребней . [51] Результаты Кассини предполагают, что тектоника является доминирующей формой деформации на Энцеладе, включая рифты, один из наиболее драматических типов тектонических особенностей, которые были отмечены. Эти каньоны могут достигать 200 км в длину, 5–10 км в ширину и 1 км в глубину. Такие объекты являются геологически молодыми, поскольку они пересекают другие тектонические объекты и имеют резкий топографический рельеф с заметными выходами на поверхность скал. [58]

Доказательства тектоники на Энцеладе также получены из бороздчатой ​​местности, состоящей из полос криволинейных бороздок и гребней. Эти полосы, впервые обнаруженные « Вояджером-2» , часто отделяют гладкие равнины от кратеров. [51] Рифленая местность, такая как Самарканд Сульчи, напоминает рифленую местность на Ганимеде . Однако, в отличие от тех, что можно увидеть на Ганимеде, желобчатая топография на Энцеладе в целом более сложна. Вместо параллельных наборов канавок эти полосы часто выглядят как полосы грубо выровненных шевронных элементов. В других областях эти полосы изгибаются вверх с трещинами и гребнями, проходящими по всей длине объекта. КассиниНаблюдения за Самаркандскими ущельями выявили темные пятна (шириной 125 и 750 м), расположенные параллельно узким трещинам. В настоящее время эти пятна интерпретируются как ямы обрушения в пределах этих гребневых равнинных поясов. [56]

В дополнение к глубоким трещинам и бороздкам на Энцеладе есть несколько других типов тектонического ландшафта. Многие из этих трещин встречаются в полосах, пересекающих изрезанную кратерами местность. Эти трещины, вероятно, распространяются всего на несколько сотен метров в глубь земной коры. На многие из них, вероятно, повлиял во время их формирования ослабленный реголит, образованный ударными кратерами, часто меняющий простирание распространяющейся трещины. [56] [59] Другим примером тектонических особенностей на Энцеладе являются линейные бороздки, впервые обнаруженные « Вояджером-2» и увиденные с гораздо более высоким разрешением « Кассини».. Эти линейные канавки можно увидеть на других типах местности, таких как канавки и гребневые ремни. Как и глубокие трещины, они являются одними из самых молодых элементов Энцелада. Однако некоторые линейные бороздки были смягчены, как и кратеры поблизости, что позволяет предположить, что они старше. Хребты также наблюдались на Энцеладе, хотя и не в такой степени, как на Европе . Эти хребты относительно ограничены по протяженности и достигают высоты одного километра. Также наблюдались купола высотой в один километр. [56] Учитывая уровень восстановления поверхности, обнаруженный на Энцеладе, становится ясно, что тектоническое движение было важной движущей силой геологии на протяжении большей части его истории. [58]

Гладкие равнины [ править ]

" Вояджер-2" наблюдал за двумя участками гладких равнин . Обычно они имеют невысокий рельеф и гораздо меньше кратеров, чем в кратерной местности, что указывает на относительно молодой возраст поверхности. [55] В одном из гладких равнинных регионов, Сарандиб-Планиция , ударных кратеров не было видно до предела разрешения. Другой регион гладких равнин к юго-западу от Сарандиба пересечен несколькими впадинами и уступами. С тех пор Кассини наблюдал за этими гладкими равнинами, такими как Сарандиб-Планиция и Дияр-Планиция, с гораздо более высоким разрешением. На изображениях « Кассини» эти области заполнены рельефными гребнями и трещинами, вероятно, вызванными деформацией сдвига .[56] На изображениях Сарандиб-Планиция с высоким разрешением было обнаружено несколько небольших ударных кратеров, которые позволяют оценить возраст поверхности: 170 миллионов лет или 3,7 миллиарда лет, в зависимости от предполагаемой популяции ударников. [6] [b]

Расширенное покрытие поверхности, предоставленное Кассини , позволило идентифицировать дополнительные области гладких равнин, особенно в ведущем полушарии Энцелада (сторона Энцелада, которая обращена в направлении движения, когда он вращается вокруг Сатурна). Этот регион не покрыт низкорослыми хребтами, а множеством перекрещивающихся впадин и гребней, подобных деформации, наблюдаемой в южном полярном регионе. Эта область находится на противоположной стороне Энцелада от Сарандиба и Диярской равнины, что позволяет предположить, что на расположение этих регионов влияют приливы Сатурна на Энцеладе. [60]

Южный полярный регион [ править ]

Крупный план местности южного полюса

На изображениях, сделанных « Кассини» во время пролета 14 июля 2005 г., была обнаружена характерная тектонически деформированная область, окружающая южный полюс Энцелада. Эта область, простирающаяся на север до 60 ° южной широты, покрыта тектоническими трещинами и гребнями. [6] [61] В этом районе есть несколько значительных ударных кратеров, что позволяет предположить, что это самая молодая поверхность на Энцеладе и на любом из ледяных спутников среднего размера; моделирование скорости образования кратеров предполагает, что возраст некоторых регионов южного полярного ландшафта, возможно, не превышает 500 000 лет. [6] Рядом с центром этой местности находятся четыре разлома, ограниченные гребнями, неофициально называемыми « полосами тигра ». [62]Они кажутся самыми молодыми в этом регионе и окружены мятно-зеленым (в ложном цвете, изображениями в УФ-зеленом и ближнем ИК-диапазонах) крупнозернистым водяным льдом, видимым в других местах на поверхности в пределах обнажений и стенок трещин. [61] Здесь «синий» лед находится на плоской поверхности, что указывает на то, что область достаточно молода, чтобы не быть покрытой мелкозернистым водяным льдом из E-образного кольца . Результаты визуального и инфракрасного спектрометра (VIMS) показывают, что материал зеленого цвета, окружающий полосы тигра, химически отличается от остальной поверхности Энцелада. VIMS обнаружил кристаллический водяной лед в полосах, что позволяет предположить, что они довольно молодые (вероятно, менее 1000 лет) или что поверхностный лед подвергся термическим изменениям в недавнем прошлом.[63] VIMS также обнаружил простые органические (углеродсодержащие) соединения в полосах тигра, химический состав которых до сих пор не обнаружен на Энцеладе. [64]

Одна из этих областей «голубого» льда в южном полярном регионе наблюдалась с высоким разрешением во время пролета 14 июля 2005 г., выявив область экстремальных тектонических деформаций и глыбистую местность с некоторыми участками, покрытыми валунами диаметром 10–100 м. [65]

Y-образные разрывы, изображение 15 февраля 2016 г.

Граница южной полярной области отмечена узором из параллельных Y- и V-образных хребтов и долин. Форма, ориентация и расположение этих деталей позволяют предположить, что они вызваны изменениями в общей форме Энцелада. По состоянию на 2006 год существовало две теории относительно того, что могло вызвать такое изменение формы: орбита Энцелада могла мигрировать внутрь, что привело к увеличению скорости вращения Энцелада. Такой сдвиг приведет к более сжатой форме; [6] или растущая масса теплого материала с низкой плотностью внутри Энцелада, возможно, привела к смещению положения нынешнего южного полярного ландшафта с южных средних широт Энцелада на его южный полюс. [60]Следовательно, форма эллипсоида Луны изменилась бы, чтобы соответствовать новой ориентации. Одна из проблем гипотезы полярного уплощения состоит в том, что оба полярных региона должны иметь схожую историю тектонических деформаций. [6] Однако северный полярный регион густо покрыт кратерами и имеет гораздо более старый возраст поверхности, чем южный полюс. [55] Вариации толщины литосферы Энцелада.одно из объяснений этого несоответствия. Вариации толщины литосферы подтверждаются корреляцией между Y-образными разрывами и V-образными выступами вдоль южнополярной окраины местности и относительным возрастом поверхности соседних неполярных регионов. Y-образные разрывы и трещины растяжения, простирающиеся с севера на юг, к которым они ведут, коррелируют с более молодой местностью с предположительно более тонкими литосферами. V-образные выступы примыкают к более старым, более сильно изрезанным кратерами местностям. [6]

Южные полярные шлейфы [ править ]

Одна из возможных схем криовулканизма Энцелада

После встреч « Вояджера» с Энцеладом в начале 1980-х годов ученые постулировали его геологическую активность, основываясь на его молодой отражающей поверхности и расположении рядом с ядром кольца E. [51] Основываясь на связи между Энцеладом и кольцом E, ученые подозревали, что Энцелад был источником материала в кольце E, возможно, из-за выхода водяного пара. [43] [44] Читая отрывок Кассини 2005 года предположил, что криовулканизм , где вода и другие летучие вещества являются материалами, извергнутыми вместо силикатной породы, был обнаружен на Энцеладе. Первый КассиниОбнаружение шлейфа ледяных частиц над южным полюсом Энцелада было получено на основе изображений подсистемы Imaging Science Subsystem (ISS), сделанных в январе и феврале 2005 года [6], хотя возможность артефакта камеры задержала официальное объявление. Данные магнитометра во время встречи 17 февраля 2005 г. предоставили доказательства существования планетарной атмосферы. Магнитометр обнаружил отклонение или «драпирование» магнитного поля, соответствующее локальной ионизации нейтрального газа. Кроме того, увеличение мощности ионных циклотронных волнвблизи орбиты Энцелада наблюдалось, что еще раз свидетельствовало об ионизации нейтрального газа. Эти волны создаются взаимодействием ионизированных частиц и магнитных полей, и частота волн близка к гирочастоте свежеобразованных ионов, в данном случае водяного пара . [15] Во время двух следующих встреч команда магнитометров определила, что газы в атмосфере Энцелада сконцентрированы над южным полярным регионом, а плотность атмосферы вдали от полюса намного ниже. [15] Ультрафиолетовые изображения спектрограф (УВИС) подтвердил этот результат наблюдения двух звездных покрытийво время встреч 17 февраля и 14 июля. В отличие от магнитометра, UVIS не смог обнаружить атмосферу над Энцеладом во время февральского столкновения, когда он просматривал экваториальную область, но обнаружил водяной пар во время затмения над южным полярным регионом во время июльского столкновения. [16]

«Кассини» пролетел через это газовое облако несколько раз, что позволило приборам, таким как ионный и нейтральный масс-спектрометр ( INMS ) и анализатор космической пыли (CDA), непосредственно отобрать шлейф. (См. Раздел «Состав».) На снимках, сделанных в ноябре 2005 г., была показана тонкая структура шлейфа, на которой видны многочисленные струи (возможно, исходящие из множества отдельных жерл) в более крупном слабом компоненте, простирающемся почти на 500 км от поверхности. [49] Частицы имеют объемную скорость 1,25 ± 0,1 км / с, [66] и максимальную скорость 3,40 км / с. [67] UVIS Кассини позже обнаружил газовые струи, совпадающие с пылевыми струями, замеченными МКС во время нецелевого столкновения с Энцеладом в октябре 2007 года.

Комбинированный анализ изображений, масс-спектрометрии и данных магнитосферы предполагает, что наблюдаемый южный полярный шлейф исходит из подповерхностных камер под давлением, похожих на гейзеры или фумаролы Земли . [6] Фумаролы, вероятно, являются более близкой аналогией, поскольку периодическое или эпизодическое излучение является неотъемлемым свойством гейзеров. Шлейфы Энцелада были непрерывными с точностью до нескольких раз. Считается, что механизм, который вызывает и поддерживает извержения, является приливным нагревом. [68] Интенсивность извержения южных полярных джетов значительно варьируется в зависимости от положения Энцелада на его орбите. Шлейфы примерно в четыре раза ярче, когда Энцелад находится в апоапсисе.(точка на его орбите, наиболее удаленная от Сатурна), чем когда она находится в перицентре . [69] [70] [71] Это согласуется с геофизическими расчетами, которые предсказывают, что южные полярные трещины испытывают сжатие около перицентра, закрывая их, и испытывают растяжение около апоапсиса, открывая их. [72]

Большая часть активности плюма состоит из извержений, похожих на широкую завесу. Оптические иллюзии от комбинации направления взгляда и геометрии локальной трещины ранее делали шлейфы похожими на отдельные струи. [73] [74] [75]

Степень, в которой на самом деле происходит криовулканизм, является предметом некоторых дискуссий, поскольку вода, будучи плотнее льда примерно на 8%, при нормальных обстоятельствах испытывает трудности при извержении. Похоже, что на Энцеладе криовулканизм возникает из-за того, что трещины, заполненные водой, периодически подвергаются воздействию вакуума, которые открываются и закрываются приливными напряжениями. [76] [77] [78]

  • Воспроизвести медиа

    Энцелад - анимация плюма (00:48)

  • Энцелад и южнополярные джеты (13 апреля 2017 г.).

  • Плюмы над конечностью Энцелада, питающие кольцо E

  • Изображение самолетов " Кассини" в искусственных цветах

Внутренняя структура [ править ]

Макет интерьера Энцелада: силикатный стержень (коричневый); покрытая водяным льдом мантия (белая); предлагаемый диапир под южным полюсом (отмечен в мантии (желтый) и ядре (красный)) [60]

До миссии « Кассини » о внутренней части Энцелада было мало что известно. Тем не менее, облет Кассини предоставил информацию для моделей внутренней части Энцелада, включая лучшее определение массы и формы, наблюдения поверхности с высоким разрешением и новые взгляды на внутреннюю часть. [79] [80]

Массовые оценки миссий программы "Вояджер" показали, что Энцелад почти полностью состоит из водяного льда. [51] Однако, основываясь на влиянии силы тяжести Энцелада на Кассини , его масса оказалась намного выше, чем предполагалось ранее, что дает плотность 1,61 г / см 3 . [6] Эта плотность выше, чем у других ледяных спутников Сатурна среднего размера, что указывает на то, что Энцелад содержит больший процент силикатов и железа .

Castillo et al. (2005) предположили, что Япет и другие ледяные спутники Сатурна образовались относительно быстро после образования субтебулы Сатурна и, таким образом, были богаты короткоживущими радионуклидами. [81] [82] Эти радионуклиды, такие как алюминий-26 и железо-60 , имеют короткий период полураспада и относительно быстро вызывают отопление помещений. Без короткоживущей разновидности долгоживущих радионуклидов Энцелада было бы недостаточно, чтобы предотвратить быстрое замерзание внутренних частей, даже при относительно высокой доле горной массы Энцелада, учитывая его небольшой размер. [83] Учитывая относительно высокую долю горной массы Энцелада, предлагаемое увеличение содержания 26 Al и60 Fe приведет к дифференцированному телу с ледяной мантией и скалистым ядром . [84] [82] Последующее радиоактивное и приливное нагревание поднимет температуру ядра до 1000 К, чего достаточно, чтобы расплавить внутреннюю мантию. Однако для того, чтобы Энцелад оставался активным, часть ядра также должна была расплавиться, образуя магматические очаги, которые будут изгибаться под действием приливов Сатурна. Приливное нагревание, например, от резонанса с Дионой или от либрации , тогда поддерживало бы эти горячие точки в ядре и стало бы движущей силой текущей геологической активности. [40] [85]

В дополнение к его массе и смоделированной геохимии , исследователи также изучили форму Энцелада, чтобы определить, отличается ли он от других. Porco et al. (2006) использовали измерения конечностей, чтобы определить, что его форма, предполагая гидростатическое равновесие , соответствует недифференцированной внутренней части, что противоречит геологическим и геохимическим данным. [6] Однако текущая форма также поддерживает возможность того, что Энцелад не находится в гидростатическом равновесии и, возможно, в какой-то момент в недавнем прошлом вращался быстрее (с дифференцированной внутренней частью). [84] Измерения силы тяжести, проведенные Кассини, показывают, что плотность ядра мала, что указывает на то, что ядро ​​содержит воду помимо силикатов.[86]

Подземные воды океана [ править ]

Впечатление художника от глобального подповерхностного океана жидкой воды [26] [28] ( обновленная и улучшенная версия )

Доказательства наличия жидкой воды на Энцеладе начали накапливаться в 2005 году, когда ученые наблюдали струи, содержащие водяной пар, извергающийся с его южной полярной поверхности [6] [87] со струями, перемещающими 250 кг водяного пара каждую секунду [87] на расстоянии до 2189 км. / ч (1360 миль / ч) в космос. [88] Вскоре после этого, в 2006 году было определено, что перья Энцелада являются источником E Кольца Сатурна . [6] [47] Источники соленых частиц равномерно распределены по полосам тигра., тогда как источники «свежих» частиц тесно связаны с высокоскоростными газовыми струями. «Соленые» частицы тяжелее и в основном падают на поверхность, тогда как быстрые «свежие» частицы уходят в кольцо E, что объясняет его малосолевой состав 0,5–2% солей натрия по массе. [89]

Гравиметрические данные облетов Кассини в декабре 2010 года показали, что Энцелад, вероятно, имеет океан жидкой воды под своей замерзшей поверхностью, но в то время считалось, что подповерхностный океан ограничен южным полюсом. [26] [27] [28] [90] Верхняя часть океана, вероятно, находится под шельфовым ледником толщиной от 30 до 40 километров (от 19 до 25 миль). Глубина океана на южном полюсе может составлять 10 километров (6,2 мили). [26] [91]

Измерения Энцелада «раскачивание» , как это вращается вокруг Сатурна , называемых либрации -suggests , что вся ледяная корка отделяется от каменного ядра и , следовательно , что глобальный океан присутствует под поверхностью. [92] Величина либрации (0,120 ° ± 0,014 °) подразумевает, что глубина этого глобального океана составляет от 26 до 31 километра (16-19 миль). [93] [94] [95] [96] Для сравнения: океан Земли имеет среднюю глубину 3,7 километра. [95]

Состав [ править ]

Энцелад - органика на зернах льда (авторская концепция)
Химический состав плюмов Энцелада

Космический корабль « Кассини» несколько раз пролетал через южные шлейфы, чтобы отобрать и проанализировать его состав. По состоянию на 2019 год собранные данные все еще анализируются и интерпретируются. Солевой состав плюмов (-Na, -Cl, -CO 3 ) указывает на то, что источником является соленый подземный океан . [97]

INMS инструмент обнаружены главным образом водяной пар , а также следы молекулярного азота , двуокись углерода , [14] и следовые количества простых углеводородов , такие как метан , пропан , ацетилен и формальдегид . [98] [99] Состав шлейфов, измеренный INMS, аналогичен составу большинства комет. [99] Кассини также обнаружил следы простых органических соединений в некоторых пылинках, [89] [100], а также более крупных органических соединений, таких как бензол ( C
6
ЧАС
6
), [101] и сложные высокомолекулярные органические вещества, как большой , как 200 атомных единиц массы , [30] [31] и , по меньшей мере , 15 атомов углерода в размере. [102]

Масс - спектрометр обнаружен молекулярный водород (H 2 ) , который был в «термодинамического неравновесия» с другими компонентами, [103] и обнаружили следы аммиака ( NH
3
). [104]

Модель предполагает, что соленый океан Энцелада (-Na, -Cl, -CO 3 ) имеет щелочной pH от 11 до 12. [105] [106] Высокий pH интерпретируется как следствие серпентинизации хондритовых пород, которая приводит к производство H 2 , геохимического источника энергии, который может поддерживать как абиотический, так и биологический синтез органических молекул, таких как те, которые были обнаружены в шлейфах Энцелада. [105] [107]

В 2019 году был проведен дальнейший анализ спектральных характеристик ледяных зерен в извергающихся шлейфах Энцелада. Исследование показало, что, вероятно, присутствовали азотсодержащие и кислородсодержащие амины, что имело важные последствия для доступности аминокислот во внутреннем океане. Исследователи предположили, что соединения на Энцеладе могут быть предшественниками «биологически значимых органических соединений». [108] [109]

Возможные источники тепла [ править ]

Во время пролета 14 июля 2005 г. композитный инфракрасный спектрометр (CIRS) обнаружил теплую область около южного полюса. Температуры в этой области варьировались от 85 до 90 К, на небольших участках показывала температура до 157 К (-116 ° C), что было слишком тепло, чтобы его можно было объяснить солнечным нагревом, что указывает на то, что части южной полярной области нагреваются изнутри. Энцелада. [12] Присутствие подземного океана под южной полярной областью в настоящее время принято, [110] но оно не может объяснить источник тепла, с расчетным тепловым потоком 200 мВт / м 2 , что примерно в 10 раз выше, чем что только от радиогенного отопления. [111]

Тепловая карта разломов южного полюса, получивших название 'тигровые полосы'

Было предложено несколько объяснений наблюдаемых повышенных температур и образовавшихся шлейфов, включая выход из подземного резервуара с жидкой водой, сублимацию льда [112], декомпрессию и диссоциацию клатратов , а также сдвиговый нагрев [113], но полное объяснение все источники тепла, вызывающие наблюдаемую тепловую мощность Энцелада, еще не урегулированы.

Нагревание на Энцеладе происходило с помощью различных механизмов с момента его образования. Радиоактивный распад в его ядре, возможно, первоначально нагрел его, [114] дав ему теплое ядро ​​и подземный океан, который теперь поддерживается выше точки замерзания с помощью неустановленного механизма. Геофизические модели показывают, что приливное нагревание является основным источником тепла, возможно, ему способствуют радиоактивный распад и некоторые химические реакции с выделением тепла . [115] [116] [117] [118] Исследование 2007 года предсказало, что внутреннее тепло Энцелада, если оно генерируется приливными силами, может быть не более 1,1 гигаватт, [119] но данные Кассиниинфракрасный спектрометр южнополярной местности в течение 16 месяцев показывает, что внутренняя тепловая мощность составляет около 4,7 гигаватт, [119] и предполагает, что она находится в тепловом равновесии. [12] [63] [120]

Наблюдаемую выходную мощность в 4,7 гигаватт сложно объяснить только приливным нагревом, поэтому главный источник тепла остается загадкой. [6] [115] Большинство ученых считают, что наблюдаемого теплового потока Энцелада недостаточно для поддержания подповерхностного океана, и, следовательно, любой подземный океан должен быть пережитком периода более высокого эксцентриситета и приливного нагрева, иначе тепло вырабатывается другим механизм. [121] [122]

Приливное отопление [ править ]

Приливное нагревание происходит за счет процессов приливного трения: орбитальная энергия и энергия вращения рассеиваются в виде тепла в коре объекта. Кроме того, в той степени, в которой приливы производят тепло вдоль трещин, либрация может влиять на величину и распределение такого приливного сдвигового нагрева. [40] Приливное рассеяние ледяной коры Энцелада является значительным, потому что у Энцелада есть подводный океан. Компьютерное моделирование с использованием данных Кассини было опубликовано в ноябре 2017 года и показывает, что тепло от трения от скользящих фрагментов породы внутри проницаемого и фрагментированного ядра Энцелада может поддерживать его подземный океан в тепле на протяжении миллиардов лет. [123] [124] [125]Считается, что если бы у Энцелада в прошлом была более эксцентричная орбита, усиленных приливных сил могло бы быть достаточно для поддержания подповерхностного океана, так что периодическое увеличение эксцентриситета могло поддерживать подповерхностный океан, который периодически меняет размер. [122] В более недавнем анализе утверждалось, что «модель полос тигра в виде изогнутых приливом щелей, которые пробивают ледяной панцирь, может одновременно объяснить стойкость извержений в течение приливного цикла, фазовое отставание и общую мощность, выделяемую тигром. полосатая местность, предполагая, что извержения сохраняются в геологических временных масштабах ». [68] Предыдущие модели предполагают, что резонансные возмущения Дионы могут обеспечить необходимые периодические изменения эксцентриситета для поддержания подповерхностного океана Энцелада, если океан содержит значительное количество аммиака . [6] Поверхность Энцелада указывает на то, что вся Луна в прошлом переживала периоды повышенного теплового потока. [126]

Радиоактивное отопление [ править ]

«Горячий старт» модель нагрева предполагает Энцелад стали как лед и камень , который содержал быстро распадающейся короткоживущие радиоактивные изотопы из алюминия , железа и марганца . Затем было произведено огромное количество тепла, поскольку эти изотопы распадались в течение примерно 7 миллионов лет, что привело к консолидации скального материала в ядре, окруженного ледяной оболочкой. Хотя тепло от радиоактивности со временем будет уменьшаться, комбинация радиоактивности и приливных сил от гравитационного буксира Сатурна может предотвратить замерзание подземного океана. [114] Современная скорость радиогенного нагрева составляет 3,2 × 10 15эрг / с (или 0,32 гигаватт), если предположить, что Энцелад состоит из льда, железа и силикатных материалов. [6] Нагревание из-за долгоживущих радиоактивных изотопов урана -238 , урана-235 , тория- 232 и калия- 40 внутри Энцелада добавило бы 0,3 гигаватта к наблюдаемому тепловому потоку. [115] Присутствие регионально толстого подповерхностного океана Энцелада предполагает, что поток тепла в ~ 10 раз выше, чем от радиогенного нагрева в силикатном ядре. [66]

Химические факторы [ править ]

Поскольку INMS или UVIS изначально не обнаружили аммиака в вентилируемом материале , который мог бы действовать как антифриз, предполагалось, что такая нагретая и находящаяся под давлением камера будет состоять из почти чистой жидкой воды с температурой не менее 270 K (-3 ° C). C), потому что для таяния чистой воды требуется больше энергии .

В июле 2009 года было объявлено, что следы аммиака были обнаружены в шлейфах во время облетов в июле и октябре 2008 года. [104] [127] Снижение точки замерзания воды с помощью аммиака также позволило бы дегазировать и повысить давление газа , [128 ] и меньше тепла, необходимого для питания водяных струй. [129] Подповерхностный слой, нагревающий поверхностный водный лед, может представлять собой водно-аммиачную суспензию при температурах до 170 К (-103 ° C), и, таким образом, для образования шлейфа требуется меньше энергии. Однако наблюдаемого теплового потока в 4,7 гигаватт достаточно для питания криовулканизма без присутствия аммиака. [119] [129]

Форма и размер [ править ]

Enceladus is a relatively small satellite composed of ice and rock.[130] It is a scalene ellipsoid in shape; its diameters, calculated from images taken by Cassini's ISS (Imaging Science Subsystem) instrument, are 513 km between the sub- and anti-Saturnian poles, 503 km between the leading and trailing hemispheres, and 497 km between the north and south poles.[6] Enceladus is only one-seventh the diameter of Earth's Moon. It ranks sixth in both mass and size among the satellites of Saturn, after Titan (5,150 km), Rhea (1,530 km), Iapetus (1,440 km), Dione (1,120 km) and Tethys (1,050 km).[131][132]

  • Enceladus transiting the moon Titan

  • Size comparison of Earth, the Moon, and Enceladus

  • A size comparison of Enceladus against the North Sea

Origin[edit]

Mimas–Enceladus paradox[edit]

Mimas, the innermost of the round moons of Saturn and directly interior to Enceladus, is a geologically dead body, even though it should experience stronger tidal forces than Enceladus. This apparent paradox can be explained in part by temperature-dependent properties of water ice (the main constituent of the interiors of Mimas and Enceladus). The tidal heating per unit mass is given by the formula

where ρ is the (mass) density of the satellite, n is its mean orbital motion, r is the satellite's radius, e is the orbital eccentricity of the satellite, μ is the shear modulus and Q is the dimensionless dissipation factor. For a same-temperature approximation, the expected value of qtid for Mimas is about 40 times that of Enceladus. However, the material parameters μ and Q are temperature dependent. At high temperatures (close to the melting point), μ and Q are low, so tidal heating is high. Modeling suggests that for Enceladus, both a 'basic' low-energy thermal state with little internal temperature gradient, and an 'excited' high-energy thermal state with a significant temperature gradient, and consequent convection (endogenic geologic activity), once established, would be stable. For Mimas, only a low-energy state is expected to be stable, despite its being closer to Saturn. So the model predicts a low-internal-temperature state for Mimas (values of μ and Q are high) but a possible higher-temperature state for Enceladus (values of μ and Q are low).[133] Additional historical information is needed to explain how Enceladus first entered the high-energy state (e.g. more radiogenic heating or a more eccentric orbit in the past).[134]

The significantly higher density of Enceladus relative to Mimas (1.61 vs. 1.15 g/cm3), implying a larger content of rock and more radiogenic heating in its early history, has also been cited as an important factor in resolving the Mimas paradox.[135]

It has been suggested that for an icy satellite the size of Mimas or Enceladus to enter an 'excited state' of tidal heating and convection, it would need to enter an orbital resonance before it lost too much of its primordial internal heat. Because Mimas, being smaller, would cool more rapidly than Enceladus, its window of opportunity for initiating orbital resonance-driven convection would have been considerably shorter.[136]

Proto-Enceladus hypothesis[edit]

Enceladus is losing mass at a rate of 200 kg/second. If mass loss at this rate continued for 4.5 Gyr, the satellite would have lost approximately 30% of its initial mass. A similar value is obtained by assuming that the initial densities of Enceladus and Mimas were equal.[136] It suggests that tectonics in the south polar region is probably mainly related to subsidence and associated subduction caused by the process of mass loss.[137]

Date of formation[edit]

In 2016, a study of how the orbits of Saturn's moons should have changed due to tidal effects suggested that all of Saturn's satellites inward of Titan, including Enceladus (whose geologic activity was used to derive the strength of tidal effects on Saturn's satellites), may have formed as little as 100 million years ago.[138]A later study from 2019 estimated that the ocean is around one billion years old.[139]

Potential habitability[edit]

Enceladus (artist concept; February 24, 2020)

Enceladus ejects plumes of salted water laced with grains of silica-rich sand,[140] nitrogen (in ammonia),[141] and organic molecules, including trace amounts of simple hydrocarbons such as methane (CH
4
), propane (C
3
H
8
), acetylene (C
2
H
2
) and formaldehyde (CH
2
O
), which are carbon-bearing molecules.[98][99][142] This indicates that hydrothermal activity —an energy source— may be at work in Enceladus's subsurface ocean.[140][143] In addition, models indicate[144] that the large rocky core is porous, allowing water to flow through it, transferring heat and chemicals. It was confirmed by observations and other research.[145][146][147] Molecular hydrogen (H
2
), a geochemical source of energy that can be metabolized by methanogen microbes to provide energy for life, could be present if, as models suggest, Enceladus's salty ocean has an alkaline pH from serpentinization of chondritic rock.[105][106][107]

The presence of an internal global salty ocean with an aquatic environment supported by global ocean circulation patterns,[145] with an energy source and complex organic compounds[30] in contact with Enceladus's rocky core,[27][28][148] may advance the study of astrobiology and the study of potentially habitable environments for microbial extraterrestrial life.[26][90][91][149][150][151] The presence of a wide range of organic compounds and ammonia indicates their source may be similar to the water/rock reactions known to occur on Earth and that are known to support life.[152] Therefore, several robotic missions have been proposed to further explore Enceladus and assess its habitability; some of the proposed missions are: Journey to Enceladus and Titan (JET), Enceladus Explorer (En-Ex), Enceladus Life Finder (ELF), Life Investigation For Enceladus (LIFE), and Enceladus Life Signatures and Habitability (ELSAH).

Hydrothermal vents[edit]

Artist's impression of possible hydrothermal activity on Enceladus's ocean floor[153]

On April 13, 2017, NASA announced the discovery of possible hydrothermal activity on Enceladus's sub-surface ocean floor. In 2015, the Cassini probe made a close fly-by of Enceladus's south pole, flying within 48.3 km (30 mi) of the surface, as well as through a plume in the process. A mass spectrometer on the craft detected molecular hydrogen (H2) from the plume, and after months of analysis, the conclusion was made that the hydrogen was most likely the result of hydrothermal activity beneath the surface.[154] It has been speculated that such activity could be a potential oasis of habitability.[155][156][157]

The presence of ample hydrogen in Enceladus's ocean means that microbes – if any exist there – could use it to obtain energy by combining the hydrogen with carbon dioxide dissolved in the water. The chemical reaction is known as "methanogenesis" because it produces methane as a byproduct, and is at the root of the tree of life on Earth, the birthplace of all life that is known to exist.[158][159]

Exploration[edit]

Voyager missions[edit]

The two Voyager spacecraft made the first close-up images of Enceladus. Voyager 1 was the first to fly past Enceladus, at a distance of 202,000 km on November 12, 1980.[160] Images acquired from this distance had very poor spatial resolution, but revealed a highly reflective surface devoid of impact craters, indicating a youthful surface.[161] Voyager 1 also confirmed that Enceladus was embedded in the densest part of Saturn's diffuse E ring. Combined with the apparent youthful appearance of the surface, Voyager scientists suggested that the E ring consisted of particles vented from Enceladus's surface.[161]

Voyager 2 passed closer to Enceladus (87,010 km) on August 26, 1981, allowing higher-resolution images to be obtained.[160] These images showed a young surface.[51] They also revealed a surface with different regions with vastly different surface ages, with a heavily cratered mid- to high-northern latitude region, and a lightly cratered region closer to the equator. This geologic diversity contrasts with the ancient, heavily cratered surface of Mimas, another moon of Saturn slightly smaller than Enceladus. The geologically youthful terrains came as a great surprise to the scientific community, because no theory was then able to predict that such a small (and cold, compared to Jupiter's highly active moon Io) celestial body could bear signs of such activity.

Cassini[edit]

Enceladus – close flyby (October 28, 2015)[162]
Before
Up close
Plumes
After
Enceladus – final flyby (December 19, 2015)[163]
Old and new terrain
Northern features
Frozen fractures
Dark spots
Ice and atmosphere
Animated 3D model of the Cassini–Huygens spacecraft

The answers to many remaining mysteries of Enceladus had to wait until the arrival of the Cassini spacecraft on July 1, 2004, when it entered orbit around Saturn. Given the results from the Voyager 2 images, Enceladus was considered a priority target by the Cassini mission planners, and several targeted flybys within 1,500 km of the surface were planned as well as numerous, "non-targeted" opportunities within 100,000 km of Enceladus. The flybys have yielded significant information concerning Enceladus's surface, as well as the discovery of water vapor with traces of simple hydrocarbons venting from the geologically active south polar region. These discoveries prompted the adjustment of Cassini's flight plan to allow closer flybys of Enceladus, including an encounter in March 2008 that took it to within 48 km of the surface.[165] Cassini's extended mission included seven close flybys of Enceladus between July 2008 and July 2010, including two passes at only 50 km in the later half of 2008.[166] Cassini performed a flyby on October 28, 2015, passing as close as 49 km (30 mi) and through a plume.[167] Confirmation of molecular hydrogen (H
2
) would be an independent line of evidence that hydrothermal activity is taking place in the Enceladus seafloor, increasing its habitability.[107]

Cassini has provided strong evidence that Enceladus has an ocean with an energy source, nutrients and organic molecules, making Enceladus one of the best places for the study of potentially habitable environments for extraterrestrial life.[168][169][170] By contrast, the water thought to be on Jupiter's moon Europa is located under a much thicker layer of ice.[171]

Proposed mission concepts[edit]

The discoveries Cassini made at Enceladus have prompted studies into follow-up mission concepts, including a probe flyby (Journey to Enceladus and Titan or JET) to analyze plume contents in-situ,[172][173] a lander by the German Aerospace Center to study the habitability potential of its subsurface ocean (Enceladus Explorer),[174][175][176] and two astrobiology-oriented mission concepts (the Enceladus Life Finder[177][178] and Life Investigation For Enceladus (LIFE)).[141][168][179][180]

The European Space Agency (ESA) was assessing concepts in 2008 to send a probe to Enceladus in a mission to be combined with studies of Titan: Titan Saturn System Mission (TSSM).[181] TSSM was a joint NASA/ESA flagship-class proposal for exploration of Saturn's moons, with a focus on Enceladus, and it was competing against the Europa Jupiter System Mission (EJSM) proposal for funding. In February 2009, it was announced that NASA/ESA had given the EJSM mission priority ahead of TSSM,[182] although TSSM will continue to be studied and evaluated.

In November 2017, Russian billionaire Yuri Milner expressed interest in funding a "low-cost, privately funded mission to Enceladus which can be launched relatively soon."[183][184] In September 2018, NASA and the Breakthrough Initiatives, founded by Milner, signed a cooperation agreement for the mission's initial concept phase.[185] The spacecraft would be low-cost, low mass, and would be launched at high speed on an affordable rocket. The spacecraft would be directed to perform a single flyby through Enceladus plumes in order to sample and analyze its content for biosignatures.[186][187] NASA will be providing scientific and technical expertise through various reviews, from March 2019 to December 2019.[188]

See also[edit]

  • Enceladus in fiction
  • List of geological features on Enceladus
  • List of natural satellites

References[edit]

Informational notes

  1. ^ Photograph of Enceladus, taken by the narrow-angle camera of the Imaging Science Subsystem (ISS) aboard Cassini, during the spacecraft’s October 28, 2015 flyby. It shows the younger terrain of Sarandib and Diyar Planitia, populated with many grooves (sulci) and depressions (fossae). Older, cratered terrain can be seen towards Enceladus's north pole. The prominent feature visible near the south pole is Cashmere Sulci.
  2. ^ Without samples to provide absolute age determinations, crater counting is currently the only method for determining surface age on most planetary surfaces. Unfortunately, there is currently disagreement in the scientific community regarding the flux of impactors in the outer Solar System. These competing models can significantly alter the age estimate even with the same crater counts. For the sake of completeness, both age estimates from Porco, Helfenstein et al. 2006 are provided.

Citations

  1. ^ a b c "Planetary Body Names and Discoverers". Gazetteer of Planetary Nomenclature. USGS Astrogeology Science Center. Retrieved January 12, 2015.
  2. ^ "Enceladus". Lexico UK Dictionary. Oxford University Press.
    "Enceladus". Merriam-Webster Dictionary.
  3. ^ JBIS: journal of the British Interplanetary Society, v. 36 (1983), p. 140
  4. ^ Postberg et al. "Plume and surface composition of Enceladus", p. 129–130, 148, 156; Lunine et al. "Future Exploration of Enceladus and Other Saturnian Moons", p. 454; In Schenk et al., eds. (2018) Enceladus and the Icy Moons of Saturn
  5. ^ a b c d e f g h i j "Enceladus: Facts & Figures". Solar System Exploration. NASA. August 12, 2013. Archived from the original on October 16, 2013. Retrieved April 26, 2014.
  6. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u Porco, C. C.; Helfenstein, P.; Thomas, P. C.; Ingersoll, A. P.; Wisdom, J.; West, R.; Neukum, G.; Denk, T.; Wagner, R. (March 10, 2006). "Cassini Observes the Active South Pole of Enceladus" (PDF). Science. 311 (5766): 1393–1401. Bibcode:2006Sci...311.1393P. doi:10.1126/science.1123013. PMID 16527964. S2CID 6976648.
  7. ^ a b c Roatsch, T.; Jaumann, R.; Stephan, K.; Thomas, P. C. (2009). "Cartographic Mapping of the Icy Satellites Using ISS and VIMS Data". Saturn from Cassini-Huygens. pp. 763–781. doi:10.1007/978-1-4020-9217-6_24. ISBN 978-1-4020-9216-9.
  8. ^ Jacobson, R. A.; Antreasian, P. G.; Bordi, J. J.; Criddle, K. E.; Ionasescu, R.; Jones, J. B.; Mackenzie, R. A.; Meek, M. C.; Parcher, D.; Pelletier, F. J.; Owen, Jr., W. M.; Roth, D. C.; Roundhill, I. M.; Stauch, J. R. (December 2006). "The Gravity Field of the Saturnian System from Satellite Observations and Spacecraft Tracking Data". The Astronomical Journal. 132 (6): 2520–2526. Bibcode:2006AJ....132.2520J. doi:10.1086/508812.
  9. ^ McKinnon, W. B. (2015). "Effect of Enceladus's rapid synchronous spin on interpretation of Cassini gravity". Geophysical Research Letters. 42 (7): 2137–2143. Bibcode:2015GeoRL..42.2137M. doi:10.1002/2015GL063384.
  10. ^ a b Verbiscer, A.; French, R.; Showalter, M.; Helfenstein, P. (February 9, 2007). "Enceladus: Cosmic Graffiti Artist Caught in the Act". Science. 315 (5813): 815. Bibcode:2007Sci...315..815V. doi:10.1126/science.1134681. PMID 17289992. S2CID 21932253. (supporting online material, table S1)
  11. ^ a b Howett, C. J. A.; Spencer, J. R.; Pearl, J.; Segura, M. (2010). "Thermal inertia and bolometric Bond albedo values for Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea and Iapetus as derived from Cassini/CIRS measurements". Icarus. 206 (2): 573–593. Bibcode:2010Icar..206..573H. doi:10.1016/j.icarus.2009.07.016.
  12. ^ a b c d Spencer, J. R.; Pearl, J. C.; et al. (2006). "Cassini Encounters Enceladus: Background and the Discovery of a South Polar Hot Spot". Science. 311 (5766): 1401–5. Bibcode:2006Sci...311.1401S. doi:10.1126/science.1121661. PMID 16527965. S2CID 44788825.
  13. ^ "Classic Satellites of the Solar System". Observatorio ARVAL. April 15, 2007. Archived from the original on August 25, 2011. Retrieved December 17, 2011.
  14. ^ a b Waite, J. H.; Combi, M. R.; et al. (2006). "Cassini Ion and Neutral Mass Spectrometer: Enceladus Plume Composition and Structure". Science. 311 (5766): 1419–22. Bibcode:2006Sci...311.1419W. doi:10.1126/science.1121290. PMID 16527970. S2CID 3032849.
  15. ^ a b c Dougherty, M. K.; Khurana, K. K.; et al. (2006). "Identification of a Dynamic Atmosphere at Enceladus with the Cassini Magnetometer". Science. 311 (5766): 1406–9. Bibcode:2006Sci...311.1406D. doi:10.1126/science.1120985. PMID 16527966. S2CID 42050327.
  16. ^ a b c Hansen, Candice J.; Esposito, L.; et al. (2006). "Enceladus' Water Vapor Plume". Science. 311 (5766): 1422–5. Bibcode:2006Sci...311.1422H. doi:10.1126/science.1121254. PMID 16527971. S2CID 2954801.
  17. ^ Herschel, W. (January 1, 1790). "Account of the Discovery of a Sixth and Seventh Satellite of the Planet Saturn; With Remarks on the Construction of Its Ring, Its Atmosphere, Its Rotation on an Axis, and Its Spheroidal Figure". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 80: 1–20. doi:10.1098/rstl.1790.0004.
  18. ^ a b Herschel, W. (1795). "Description of a Forty-feet Reflecting Telescope". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 85: 347–409. Bibcode:1795RSPT...85..347H. doi:10.1098/rstl.1795.0021. S2CID 186212450. (reported by Arago, M. (1871). "Herschel". Annual Report of the Board of Regents of the Smithsonian Institution. pp. 198–223. Archived from the original on January 13, 2016.)
  19. ^ a b Lovett, Richard A. (September 4, 2012). "Secret life of Saturn's moon: Enceladus". Cosmos Magazine. Retrieved August 29, 2013.
  20. ^ Chang, Kenneth (March 12, 2015). "Suddenly, It Seems, Water Is Everywhere in Solar System". The New York Times. Retrieved March 13, 2015.
  21. ^ Spencer, J. R.; Nimmo, F. (May 2013). "Enceladus: An Active Ice World in the Saturn System". Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 41: 693–717. Bibcode:2013AREPS..41..693S. doi:10.1146/annurev-earth-050212-124025. S2CID 140646028.
  22. ^ Dyches, Preston; Brown, Dwayne; et al. (July 28, 2014). "Cassini Spacecraft Reveals 101 Geysers and More on Icy Saturn Moon". NASA/JPL. Retrieved July 29, 2014.
  23. ^ a b "Icy Tendrils Reaching into Saturn Ring Traced to Their Source". NASA News. April 14, 2015. Retrieved April 15, 2015.
  24. ^ a b "Ghostly Fingers of Enceladus". NASA/JPL/Space Science Institute. September 19, 2006. Archived from the original on April 27, 2014. Retrieved April 26, 2014.
  25. ^ a b Battersby, Stephen (March 26, 2008). "Saturn's moon Enceladus surprisingly comet-like". New Scientist. Retrieved April 16, 2015.
  26. ^ a b c d e Platt, Jane; Bell, Brian (April 3, 2014). "NASA Space Assets Detect Ocean inside Saturn Moon". NASA/JPL. Retrieved April 3, 2014.
  27. ^ a b c Witze, A. (April 3, 2014). "Icy Enceladus hides a watery ocean". Nature. doi:10.1038/nature.2014.14985. S2CID 131145017.
  28. ^ a b c d Iess, L.; Stevenson, D. J.; et al. (April 4, 2014). "The Gravity Field and Interior Structure of Enceladus" (PDF). Science. 344 (6179): 78–80. Bibcode:2014Sci...344...78I. doi:10.1126/science.1250551. PMID 24700854. S2CID 28990283.
  29. ^ a b Efroimsky, M. (January 1, 2018). "Tidal viscosity of Enceladus". Icarus. 300: 223–226. arXiv:1706.09000. Bibcode:2018Icar..300..223E. doi:10.1016/j.icarus.2017.09.013. S2CID 119462312.
  30. ^ a b c Postberg, Frank; et al. (June 27, 2018). "Macromolecular organic compounds from the depths of Enceladus". Nature. 558 (7711): 564–568. Bibcode:2018Natur.558..564P. doi:10.1038/s41586-018-0246-4. PMC 6027964. PMID 29950623.
  31. ^ a b McCartney, Gretchen; Brown, Dwayne; Wendel, JoAnna; Bauer, Markus (June 27, 2018). "Complex Organics Bubble up from Enceladus". NASA/JPL. Retrieved June 27, 2018.
  32. ^ Frommert, H.; Kronberg, C. "William Herschel (1738–1822)". The Messier Catalog. Retrieved March 11, 2015.
  33. ^ Redd, Nola Taylor (April 5, 2013). "Enceladus: Saturn's Tiny, Shiny Moon". Space.com. Retrieved April 27, 2014.
  34. ^ As reported by Lassell, William (January 14, 1848). "Names". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 8 (3): 42–3. Bibcode:1848MNRAS...8...42L. doi:10.1093/mnras/8.3.42.
  35. ^ "Categories for Naming Features on Planets and Satellites". Gazetteer of Planetary Nomenclature. USGS Astrogeology Science Center. Retrieved January 12, 2015.
  36. ^ "Nomenclature Search Results: Enceladus". Gazetteer of Planetary Nomenclature. USGS Astrogeology Science Center. Retrieved January 13, 2015.
  37. ^ "Samaria Rupes". Gazetteer of Planetary Nomenclature. USGS Astrogeology Research Program.
  38. ^ Hillier, J. K.; Green, S. F.; et al. (June 2007). "The composition of Saturn's E ring". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 377 (4): 1588–96. Bibcode:2007MNRAS.377.1588H. doi:10.1111/j.1365-2966.2007.11710.x.
  39. ^ Efroimsky, M. (May 15, 2018). "Dissipation in a tidally perturbed body librating in longitude". Icarus. 306: 328–354. arXiv:1706.08999. Bibcode:2018Icar..306..328E. doi:10.1016/j.icarus.2017.10.020. S2CID 119093658.
  40. ^ a b c Hurford, Terry; Bruce, B. (2008). "Implications of Spin-orbit Librations on Enceladus". American Astronomical Society, DPS Meeting #40, #8.06: 8.06. Bibcode:2008DPS....40.0806H.
  41. ^ Hedman, M. M.; Burns, J. A.; et al. (2012). "The three-dimensional structure of Saturn's E ring". Icarus. 217 (1): 322–338. arXiv:1111.2568. Bibcode:2012Icar..217..322H. doi:10.1016/j.icarus.2011.11.006. S2CID 1432112.
  42. ^ Vittorio, Salvatore A. (July 2006). "Cassini visits Enceladus: New light on a bright world". Cambridge Scientific Abstracts (CSA). CSA. Retrieved April 27, 2014.
  43. ^ a b Baum, W. A.; Kreidl, T. (July 1981). "Saturn's E ring: I. CCD observations of March 1980". Icarus. 47 (1): 84–96. Bibcode:1981Icar...47...84B. doi:10.1016/0019-1035(81)90093-2.
  44. ^ a b Haff, P. K.; Eviatar, A.; et al. (1983). "Ring and plasma: Enigmae of Enceladus". Icarus. 56 (3): 426–438. Bibcode:1983Icar...56..426H. doi:10.1016/0019-1035(83)90164-1.
  45. ^ Pang, Kevin D.; Voge, Charles C.; et al. (1984). "The E ring of Saturn and satellite Enceladus". Journal of Geophysical Research. 89: 9459. Bibcode:1984JGR....89.9459P. doi:10.1029/JB089iB11p09459.
  46. ^ Blondel, Philippe; Mason, John (August 23, 2006). Solar System Update. Berlin Heidelberg: Springer Science. pp. 241–3. doi:10.1007/3-540-37683-6. ISBN 978-3-540-37683-5.
  47. ^ a b c Spahn, F.; Schmidt, J.; et al. (2006). "Cassini Dust Measurements at Enceladus and Implications for the Origin of the E ring". Science. 311 (5766): 1416–18. Bibcode:2006Sci...311.1416S. CiteSeerX 10.1.1.466.6748. doi:10.1126/science.1121375. PMID 16527969. S2CID 33554377.
  48. ^ Cain, Fraser (February 5, 2008). "Enceladus is Supplying Ice to Saturn's A-Ring". NASA. Universe Today. Retrieved April 26, 2014.
  49. ^ a b "NASA's Cassini Images Reveal Spectacular Evidence of an Active Moon". NASA/JPL. December 5, 2005. Retrieved May 4, 2016.
  50. ^ "Spray Above Enceladus". Cassini Imaging. Retrieved March 22, 2005.
  51. ^ a b c d e f Rothery, David A. (1999). Satellites of the Outer Planets: Worlds in their own right. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-512555-9.
  52. ^ Steigerwald, Bill (May 16, 2007). "Cracks on Enceladus Open and Close under Saturn's Pull". NASA.
  53. ^ a b c "Satun Moons – Enceladus". Cassini Solstice Mission Team. JPL/NASA. Retrieved April 26, 2014.
  54. ^ Rathbun, J. A.; Turtle, E. P.; et al. (2005). "Enceladus' global geology as seen by Cassini ISS". Eos Trans. AGU. 82 (52 (Fall Meeting Supplement), abstract P32A–03): P32A–03. Bibcode:2005AGUFM.P32A..03R.
  55. ^ a b c Smith, B. A.; Soderblom, L.; et al. (1982). "A New Look at the Saturn System: The Voyager 2 Images". Science. 215 (4532): 504–37. Bibcode:1982Sci...215..504S. doi:10.1126/science.215.4532.504. PMID 17771273. S2CID 23835071.
  56. ^ a b c d e Turtle, E. P.; et al. (April 28, 2005). "Enceladus, Curiouser and Curiouser: Observations by Cassini's Imaging Science Subsystem" (PDF). CHARM Teleconference. JPL/NASA. Archived from the original (PDF) on February 1, 2010.
  57. ^ "Shahrazad (Se-4)". PIA12783: The Enceladus Atlas. NASA/Cassini Imaging Team. Retrieved February 4, 2012.
  58. ^ a b Helfenstein, P.; Thomas, P. C.; et al. Patterns of fracture and tectonic convergence near the south pole of Enceladus (PDF). Lunar and Planetary Science XXXVII (2006).
  59. ^ Barnash, A. N.; et al. (2006). Interactions Between Impact Craters and Tectonic Fractures on Enceladus. Bulletin of the American Astronomical Society. 38 (3, presentation no. 24.06). p. 522. Bibcode:2006DPS....38.2406B.
  60. ^ a b c Nimmo, F.; Pappalardo, R. T. (2006). "Diapir-induced reorientation of Saturn's moon Enceladus". Nature. 441 (7093): 614–16. Bibcode:2006Natur.441..614N. doi:10.1038/nature04821. PMID 16738654. S2CID 4339342.
  61. ^ a b "Enceladus in False Color". Cassini Imaging. July 26, 2005. Retrieved March 22, 2006.
  62. ^ Drake, Nadia (December 9, 2019). "How an Icy Moon of Saturn Got Its Stripes - Scientists have developed an explanation for one of the most striking features of Enceladus, an ocean world that has the right ingredients for life". The New York Times. Retrieved December 11, 2019.
  63. ^ a b "Cassini Finds Enceladus Tiger Stripes Are Really Cubs". NASA. August 30, 2005. Retrieved April 3, 2014.
  64. ^ Brown, R. H.; Clark, R. N.; et al. (2006). "Composition and Physical Properties of Enceladus' Surface". Science. 311 (5766): 1425–28. Bibcode:2006Sci...311.1425B. doi:10.1126/science.1121031. PMID 16527972. S2CID 21624331.
  65. ^ "Boulder-Strewn Surface". Cassini Imaging. July 26, 2005. Retrieved March 26, 2006.
  66. ^ a b Perry, M. E.; Teolis, B. D.; Grimes, J.; et al. (March 21, 2016). Direct Measurement of the Velocity of the Enceladus Vapor Plumes (PDF). 47th Lunar and Planetary Science Conference. The Woodlands, Texas. p. 2846.
  67. ^ Teolis, Ben D.; Perry, Mark E.; Hansen, Candice J.; Waite, J. Hunter; Porco, Carolyn C.; Spencer, John R.; Howett, Carly J.A. (September 5, 2017). "Enceladus Plume Structure and Time Variability: Comparison of Cassini Observations". Astrobiology. 17 (9): 926–940. Bibcode:2017AsBio..17..926T. doi:10.1089/ast.2017.1647. PMC 5610430. PMID 28872900.
  68. ^ a b Kite, Edwin S.; Rubin, Allan M. (January 29, 2016). "Sustained eruptions on Enceladus explained by turbulent dissipation in tiger stripes". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 113 (15): 3972–3975. arXiv:1606.00026. Bibcode:2016PNAS..113.3972K. doi:10.1073/pnas.1520507113. PMC 4839467. PMID 27035954.
  69. ^ Spotts, P. (July 31, 2013). "What's going on inside Saturn moon? Geysers offer intriguing new clue". The Christian Science Monitor. Retrieved August 3, 2013.
  70. ^ Lakdawalla, E. (March 11, 2013). "Enceladus huffs and puffs: plumes vary with orbital longitude". Planetary Society blogs. The Planetary Society. Retrieved January 26, 2014.
  71. ^ Spencer, J. (July 31, 2013). "Solar system: Saturn's tides control Enceladus' plume". Nature. 500 (7461): 155–6. Bibcode:2013Natur.500..155S. doi:10.1038/nature12462. ISSN 0028-0836. PMID 23903653. S2CID 205235182.
  72. ^ Hedman, M. M.; Gosmeyer, C. M.; et al. (July 31, 2013). "An observed correlation between plume activity and tidal stresses on Enceladus". Nature. 500 (7461): 182–4. Bibcode:2013Natur.500..182H. doi:10.1038/nature12371. ISSN 0028-0836. PMID 23903658. S2CID 205234732.
  73. ^ Spitale, Joseph N.; Hurford, Terry A.; et al. (May 7, 2015). "Curtain eruptions from Enceladus' south-polar terrain". Nature. 521 (7550): 57–60. Bibcode:2015Natur.521...57S. doi:10.1038/nature14368. ISSN 0028-0836. PMID 25951283. S2CID 4394888.
  74. ^ Choi, Charles Q. (May 6, 2015). "'Jets' on Saturn Moon Enceladus May Actually Be Giant Walls of Vapor and Ice". Space.com. Retrieved May 8, 2015.
  75. ^ "Long 'curtains' of material may be shooting off Saturn's moon Enceladus". Los Angeles Times. ISSN 0458-3035. Retrieved May 8, 2015.
  76. ^ Nimmo, F.; Pappalardo, R. T. (August 8, 2016). "Ocean worlds in the outer solar system" (PDF). Journal of Geophysical Research. 121 (8): 1378–1399. Bibcode:2016JGRE..121.1378N. doi:10.1002/2016JE005081. Retrieved October 1, 2017.
  77. ^ Hurford et al., 2007
  78. ^ Hedman et al., 2013
  79. ^ "Icy moon Enceladus has underground sea". ESA. April 3, 2014. Retrieved April 30, 2014.
  80. ^ Tajeddine, R.; Lainey, V.; et al. (October 2012). Mimas and Enceladus: Formation and interior structure from astrometric reduction of Cassini images. American Astronomical Society, DPS meeting #44, #112.03. Bibcode:2012DPS....4411203T.
  81. ^ Castillo, J. C.; Matson, D. L.; et al. (2005). "26Al in the Saturnian System – New Interior Models for the Saturnian satellites". Eos Trans. AGU. 82 (52 (Fall Meeting Supplement), abstract P32A–01): P32A–01. Bibcode:2005AGUFM.P32A..01C.
  82. ^ a b Bhatia, G.K.; Sahijpal, S. (2017). "Thermal evolution of trans-Neptunian objects, icy satellites, and minor icy planets in the early solar system". Meteoritics & Planetary Science. 52 (12): 2470–2490. Bibcode:2017M&PS...52.2470B. doi:10.1111/maps.12952.
  83. ^ Castillo, J. C.; Matson, D. L.; et al. (2006). A New Understanding of the Internal Evolution of Saturnian Icy Satellites from Cassini Observations (PDF). 37th Annual Lunar and Planetary Science Conference, Abstract 2200.
  84. ^ a b Schubert, G.; Anderson, J.; et al. (2007). "Enceladus: Present internal structure and differentiation by early and long-term radiogenic heating". Icarus. 188 (2): 345–55. Bibcode:2007Icar..188..345S. doi:10.1016/j.icarus.2006.12.012.
  85. ^ Matson, D. L.; et al. (2006). "Enceladus' Interior and Geysers – Possibility for Hydrothermal Geometry and N2 Production" (PDF). 37th Annual Lunar and Planetary Science Conference, abstract. p. 2219.
  86. ^ Taubner R. S.; Leitner J. J.; Firneis M. G.; Hitzenberg, R. (April 2014). "Including Cassini gravity measurements from the flyby E9, E12, E19 into interior structure models of Enceladus. Presented at EPSC 2014-676". European Planetary Science Congress 2014. 9: EPSC2014–676. Bibcode:2014EPSC....9..676T.
  87. ^ a b "Enceladus rains water onto Saturn". ESA. 2011. Retrieved January 14, 2015.
  88. ^ "Astronomers find hints of water on Saturn moon". News9.com. The Associated Press. November 27, 2008. Retrieved September 15, 2011.
  89. ^ a b Postberg, F.; Schmidt, J.; et al. (2011). "A salt-water reservoir as the source of a compositionally stratified plume on Enceladus". Nature. 474 (7353): 620–2. Bibcode:2011Natur.474..620P. doi:10.1038/nature10175. PMID 21697830. S2CID 4400807.
  90. ^ a b Amos, Jonathan (April 3, 2014). "Saturn's Enceladus moon hides 'great lake' of water". BBC News. Retrieved April 7, 2014.
  91. ^ a b Sample, Ian (April 3, 2014). "Ocean discovered on Enceladus may be best place to look for alien life". The Guardian. Retrieved April 3, 2014.
  92. ^ NASA (September 15, 2015). "Cassini finds global ocean in Saturn's moon Enceladus". astronomy.com.
  93. ^ Thomas, P. C.; Tajeddine, R.; et al. (2016). "Enceladus's measured physical libration requires a global subsurface ocean". Icarus. 264: 37–47. arXiv:1509.07555. Bibcode:2016Icar..264...37T. doi:10.1016/j.icarus.2015.08.037. S2CID 118429372.
  94. ^ "Cassini Finds Global Ocean in Saturn's Moon Enceladus". NASA. Retrieved September 17, 2015.
  95. ^ a b Billings, Lee (September 16, 2015). "Cassini Confirms a Global Ocean on Saturn's Moon Enceladus". Scientific American. Retrieved September 17, 2015.
  96. ^ "Under Saturnian moon's icy crust lies a 'global' ocean | Cornell Chronicle". Cornell University. Retrieved September 17, 2015.
  97. ^ "Ocean Hidden Inside Saturn's Moon". Space.com. June 24, 2009. Retrieved January 14, 2015.
  98. ^ a b Mosher, Dave (March 26, 2014). "Seeds of Life Found Near Saturn". Space.com. Retrieved April 9, 2014.
  99. ^ a b c "Cassini Tastes Organic Material at Saturn's Geyser Moon". NASA. March 26, 2008. Retrieved March 26, 2008.
  100. ^ "Cassini samples the icy spray of Enceladus' water plumes". ESA. 2011.
  101. ^ Magee, B. A.; Waite, J. H. (March 24, 2017). "Neutral Gas Composition of Enceladus' Plume – Model Parameter Insights from Cassini-INMS" (PDF). Lunar and Planetary Science XLVIII. Retrieved September 16, 2017.
  102. ^ Choi, Charles Q. (June 27, 2018). "Saturn Moon Enceladus Is First Alien 'Water World' with Complex Organics". Space.com. Retrieved September 6, 2019.
  103. ^ "NASA Finds Ingredients For Life Spewing Out Of Saturn's Icy Moon Enceladus". NDTV.com. Retrieved April 14, 2017.
  104. ^ a b "Saturnian Moon Shows Evidence of Ammonia". NASA/JPL. July 22, 2009. Retrieved March 21, 2010.
  105. ^ a b c R. Glein, Christopher; Baross, John A.; et al. (April 16, 2015). "The pH of Enceladus' ocean". Geochimica et Cosmochimica Acta. 162: 202–19. arXiv:1502.01946. Bibcode:2015GeCoA.162..202G. doi:10.1016/j.gca.2015.04.017. S2CID 119262254.
  106. ^ a b Glein, C. R.; Baross, J. A.; et al. (March 26, 2015). The chemistry of Enceladus' ocean from a convergence of Cassini data and theoretical geochemistry (PDF). 46th Lunar and Planetary Science Conference 2015.
  107. ^ a b c Wall, Mike (May 7, 2015). "Ocean on Saturn Moon Enceladus May Have Potential Energy Source to Support Life". Space.com. Retrieved May 8, 2015.
  108. ^ Khawaja, N.; Postberg, F.; Hillier, J.; Klenner, F.; Kempf, S.; Nölle, L.; Reviol, R.; Zou, Z.; Srama, R. (November 11, 2019). "Low-mass nitrogen-, oxygen-bearing, and aromatic compounds in Enceladean ice grains". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 489 (4): 5231–5243. doi:10.1093/mnras/stz2280. ISSN 0035-8711.
  109. ^ Science, Chelsea Gohd 2019-10-03T11:44:44Z; Astronomy. "Organic Compounds Found in Plumes of Saturn's Icy Moon Enceladus". Space.com. Retrieved October 3, 2019.
  110. ^ Showman, Adam P.; Han, Lijie; et al. (November 2013). "The effect of an asymmetric core on convection in Enceladus' ice shell: Implications for south polar tectonics and heat flux". Geophysical Research Letters. 40 (21): 5610–14. Bibcode:2013GeoRL..40.5610S. CiteSeerX 10.1.1.693.2896. doi:10.1002/2013GL057149.
  111. ^ Kamata, S.; Nimmo, F. (March 21, 2016). INTERIOR THERMAL STATE OF ENCELADUS INFERRED FROM THE VISCOELASTIC STATE OF ITS ICY SHELL (PDF). 47th Lunar and Planetary Science Conference. Lunar and Planetary Institute.
  112. ^ Howell, Robert R.; Goguen, J. D.; et al. (2013). "Enceladus Near-Fissure Surface Temperatures". American Astronomical Society. 45: 416.01. Bibcode:2013DPS....4541601H.
  113. ^ Abramov, O.; Spencer, J. R. (March 17–21, 2014). New Models of Endogenic Heat from Enceladus' South Polar Fractures (PDF). 45th Lunar and Planetary Science Conference 2014. LPSC.
  114. ^ a b "A Hot Start on Enceladus". Astrobio.net. March 14, 2007. Retrieved March 21, 2010.
  115. ^ a b c "Cassini Finds Enceladus is a Powerhouse". NASA. March 7, 2011. Retrieved April 7, 2014.
  116. ^ Shoji, D.; Hussmann, H.; et al. (March 14, 2014). "Non-steady state tidal heating of Enceladus". Icarus. 235: 75–85. Bibcode:2014Icar..235...75S. doi:10.1016/j.icarus.2014.03.006.
  117. ^ Spencer, John R.; Nimmo, Francis (May 2013). "Enceladus: An Active Ice World in the Saturn System". Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 41: 693–717. Bibcode:2013AREPS..41..693S. doi:10.1146/annurev-earth-050212-124025. S2CID 140646028.
  118. ^ Běhounková, Marie; Tobie, Gabriel; et al. (September–October 2013). "Impact of tidal heating on the onset of convection in Enceladus's ice shell". Icarus. 226 (1): 898–904. Bibcode:2013Icar..226..898B. doi:10.1016/j.icarus.2013.06.033.
  119. ^ a b c Spencer, J. R. (2013). Enceladus Heat Flow from High Spatial Resolution Thermal Emission Observations (PDF). European Planetary Science Congress 2013. EPSC Abstracts.
  120. ^ Spitale, J. N.; Porco, Carolyn C. (2007). "Association of the jets of Enceladus with the warmest regions on its south-polar fractures". Nature. 449 (7163): 695–7. Bibcode:2007Natur.449..695S. doi:10.1038/nature06217. PMID 17928854. S2CID 4401321.
  121. ^ Meyer, J.; Wisdom, Jack (2007). "Tidal heating in Enceladus". Icarus. 188 (2): 535–9. Bibcode:2007Icar..188..535M. CiteSeerX 10.1.1.142.9123. doi:10.1016/j.icarus.2007.03.001.
  122. ^ a b Roberts, J. H.; Nimmo, Francis (2008). "Tidal heating and the long-term stability of a subsurface ocean on Enceladus". Icarus. 194 (2): 675–689. Bibcode:2008Icar..194..675R. doi:10.1016/j.icarus.2007.11.010.
  123. ^ Choi, Charles Q. (November 6, 2017). "Saturn Moon Enceladus' Churning Insides May Keep Its Ocean Warm". Space.com. Retrieved September 6, 2019.
  124. ^ Heating ocean moon Enceladus for billions of years. PhysOrg. November 6, 2017.
  125. ^ Choblet, Gaël; Tobie, Gabriel; Sotin, Christophe; Běhounková, Marie; Čadek, Ondřej; Postberg, Frank; Souček, Ondřej (2017). "Powering prolonged hydrothermal activity inside Enceladus". Nature Astronomy. 1 (12): 841–847. doi:10.1038/s41550-017-0289-8. S2CID 134008380.
  126. ^ Bland, M. T.; Singer, Kelsi N.; et al. (2012). "Enceladus' extreme heat flux as revealed by its relaxed craters". Geophysical Research Letters. 39 (17): n/a. Bibcode:2012GeoRL..3917204B. doi:10.1029/2012GL052736. S2CID 54889900.
  127. ^ Waite Jr., J. H.; Lewis, W. S.; et al. (July 23, 2009). "Liquid water on Enceladus from observations of ammonia and 40 Ar in the plume". Nature. 460 (7254): 487–490. Bibcode:2009Natur.460..487W. doi:10.1038/nature08153.
  128. ^ Fortes, A. D. (2007). "Metasomatic clathrate xenoliths as a possible source for the south polar plumes of Enceladus". Icarus. 191 (2): 743–8. Bibcode:2007Icar..191..743F. doi:10.1016/j.icarus.2007.06.013. Archived from the original on March 23, 2017. Retrieved April 8, 2014.
  129. ^ a b Shin, Kyuchul; Kumar, Rajnish; et al. (September 11, 2012). "Ammonia clathrate hydrates as new solid phases for Titan, Enceladus, and other planetary systems". Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA. 109 (37): 14785–90. Bibcode:2012PNAS..10914785S. doi:10.1073/pnas.1205820109. PMC 3443173. PMID 22908239.
  130. ^ "A Hot Start Might Explain Geysers on Enceladus". NASA/JPL. March 12, 2007. Retrieved January 12, 2015.
  131. ^ "Saturnian Satellite Fact Sheet". Planetary Factsheets. NASA. October 13, 2015. Retrieved July 15, 2016.
  132. ^ Thomas, P. C.; Burns, J. A.; et al. (2007). "Shapes of the saturnian icy satellites and their significance". Icarus. 190 (2): 573–584. Bibcode:2007Icar..190..573T. doi:10.1016/j.icarus.2007.03.012.
  133. ^ Czechowski, Leszek (2006). "Parameterized model of convection driven by tidal and radiogenic heating". Advances in Space Research. 38 (4): 788–93. Bibcode:2006AdSpR..38..788C. doi:10.1016/j.asr.2005.12.013.
  134. ^ Lainey, Valery; Karatekin, Ozgur; et al. (May 22, 2012). "Strong tidal dissipation in Saturn and constraints on Enceladus' thermal state from astrometry". The Astrophysical Journal. 752 (1): 14. arXiv:1204.0895. Bibcode:2012ApJ...752...14L. doi:10.1088/0004-637X/752/1/14. S2CID 119282486.
  135. ^ Cowen, Ron (April 15, 2006). "The Whole Enceladus: A new place to search for life in the outer solar system". Science News. 169 (15): 282–284. doi:10.2307/4019332. JSTOR 4019332. Retrieved April 8, 2014.
  136. ^ a b Czechowski, L. (December 2014). "Some remarks on the early evolution of Enceladus". Planetary and Space Science. 104: 185–99. Bibcode:2014P&SS..104..185C. doi:10.1016/j.pss.2014.09.010.
  137. ^ Czechowski L. (2015) Mass loss as a driving mechanism of tectonics of Enceladus. 46th Lunar and Planetary Science Conference 2030.pdf.
  138. ^ SETI Institute (March 25, 2016). "Moons of Saturn may be younger than the dinosaurs". astronomy.com.
  139. ^ Anderson, Paul Scott (July 17, 2019). "Enceladus' ocean right age to support life". EarthSky. Retrieved December 27, 2020.
  140. ^ a b Tobie, Gabriel (March 12, 2015). "Planetary science: Enceladus' hot springs". Nature. 519 (7542): 162–3. Bibcode:2015Natur.519..162T. doi:10.1038/519162a. PMID 25762276. S2CID 205084413.
  141. ^ a b McKay, Christopher P.; Anbar, Ariel D.; et al. (April 15, 2014). "Follow the Plume: The Habitability of Enceladus". Astrobiology. 14 (4): 352–355. Bibcode:2014AsBio..14..352M. doi:10.1089/ast.2014.1158. PMID 24684187.
  142. ^ Wall, Mike (May 7, 2015). "Ocean on Saturn Moon Enceladus May Have Potential Energy Source to Support Life". Space.com. Retrieved August 15, 2015.
  143. ^ O' Neill, Ian (March 12, 2015). "Enceladus Has Potentially Life-Giving Hydrothermal Activity". Discovery News. Retrieved August 15, 2015.
  144. ^ Czechowski, L. (December 2014). "Some remarks on the early evolution of Enceladus". Planetary and Space Science. 104: 185–99. Bibcode:2014P&SS..104..185C. doi:10.1016/j.pss.2014.09.010.
  145. ^ a b Spotts, Peter (September 16, 2015). "Proposed NASA mission to Saturn moon: If there's life, we'll find it". The Christian Science Monitor. Retrieved September 27, 2015.
  146. ^ Taubner, R.-S.; Leitner, J. J.; Firneis, M. G.; Hitzenberger, R. (September 7, 2014). Including Cassini's Gravity Measurements from the Flybys E9, E12, E19 into Interior Structure Models of Enceladus (PDF). European Planetary Science Congress 2014. EPSC Abstracts.
  147. ^ Czechowski (2014). Enceladus: a cradle of life of the Solar System? Geophysical Research Abstracts Vol. 16, EGU2014-9492-1
  148. ^ "A Perspective on Life on Enceladus: A World of Possibilities". NASA. March 26, 2008. Retrieved September 15, 2011.
  149. ^ McKie, Robin (July 29, 2012). "Enceladus: home of alien lifeforms?". The Guardian. Retrieved August 16, 2015.
  150. ^ Coates, Andrew (March 12, 2015). "Warm Oceans on Saturn's Moon Enceladus Could Harbor Life". Discover Magazine. Retrieved August 15, 2015.
  151. ^ Habitability of Enceladus: Planetary Conditions for Life. (PDF) Christopher D. Parkinson, Mao-Chang Liang, Yuk L. Yung, and Joseph L. Kirschivnk. Origins of Life and Evolution of Biospheres April 10, 2008. doi:10.1007/s11084-008-9135-4
  152. ^ "NASA Astrobiology Strategy" (PDF). NASA. 2015. Archived from the original (PDF) on December 22, 2016. Retrieved September 26, 2017.
  153. ^ Hsu, Hsiang-Wen; Postberg, Frank; et al. (March 11, 2015). "Ongoing hydrothermal activities within Enceladus". Nature. 519 (7542): 207–10. Bibcode:2015Natur.519..207H. doi:10.1038/nature14262. PMID 25762281. S2CID 4466621.
  154. ^ Waite, J. H; Glein, C. R; Perryman, R. S; Teolis, B. D; Magee, B. A; Miller, G; Grimes, J; Perry, M. E; Miller, K. E; Bouquet, A; Lunine, J. I; Brockwell, T; Bolton, S. J (2017). "Cassini finds molecular hydrogen in the Enceladus plume: Evidence for hydrothermal processes". Science. 356 (6334): 155–159. Bibcode:2017Sci...356..155W. doi:10.1126/science.aai8703. PMID 28408597.
  155. ^ Chang, Kenneth (April 13, 2017). "Conditions for Life Detected on Saturn Moon Enceladus". The New York Times. Retrieved April 13, 2017.
  156. ^ "NASA: Ocean on Saturn moon may possess life-sustaining hydrothermal vents". PBS NewsHour. Retrieved April 13, 2017.
  157. ^ "NASA finds more evidence that the ocean on Enceladus could support alien life". The Verge. April 13, 2017. Retrieved April 13, 2017.
  158. ^ Northon, Karen (April 13, 2017). "NASA Missions Provide New Insights into 'Ocean Worlds'". NASA. Retrieved April 13, 2017.
  159. ^ Kaplan, Sarah (April 13, 2017). "NASA finds ingredients for life spewing out of Saturn's icy moon Enceladus". Washington Post. NASA. Retrieved May 3, 2017.
  160. ^ a b "Voyager Mission Description". Ring-Moon Systems Node. SETI. February 19, 1997. Retrieved May 29, 2006.
  161. ^ a b Terrile, R. J.; Cook, A. F. (1981). "Enceladus: Evolution and Possible Relationship to Saturn's E-ring". 12th Annual Lunar and Planetary Science Conference, Abstract. p. 428.
  162. ^ Dyches, Preston; Brown, Dwayne; Cantillo, Laurie (October 30, 2015). "Saturn's Geyser Moon Shines in Close Flyby Views". NASA/JPL. Retrieved October 31, 2015.
  163. ^ Dyches, Preston (December 21, 2015). "Cassini Completes Final Close Enceladus Flyby". NASA/JPL. Retrieved December 22, 2015.
  164. ^ "Enceladus". NASA/JPL. Cassini Solstice Mission. Retrieved January 14, 2015.
  165. ^ "Cassini's Tour of the Saturn System". Planetary Society. Retrieved March 11, 2015.
  166. ^ Moomaw, B. (February 5, 2007). "Tour de Saturn Set For Extended Play". Spacedaily. Retrieved February 5, 2007.
  167. ^ "Deepest-Ever Dive Through Enceladus Plume Completed". NASA/JPL. October 28, 2015. Retrieved October 29, 2015.
  168. ^ a b Tsou, P.; Brownlee, D. E.; et al. (June 18–20, 2013). Low Cost Enceladus Sample Return Mission Concept (PDF). Low Cost Planetary Missions Conference (LCPM) # 10. Archived from the original (PDF) on April 8, 2014. Retrieved April 9, 2014.
  169. ^ "Cassini Images of Enceladus Suggest Geysers Erupt Liquid Water at the Moon's South Pole". Cassini Imaging. Retrieved March 22, 2006.
  170. ^ McKie, Robin (September 20, 2020). "The search for life – from Venus to the outer solar system". the Guardian. Retrieved September 21, 2020.
  171. ^ "Signs of Europa Plumes Remain Elusive in Search of Cassini Data". NASA. December 17, 2014. Retrieved January 12, 2015.
  172. ^ Sotin, C.; Altwegg, K.; et al. (2011). JET: Journey to Enceladus and Titan (PDF). 42nd Lunar and Planetary Science Conference. Lunar and Planetary Institute.
  173. ^ "Cost Capped Titan-Enceladus Proposal". Future Planetary Exploration. March 21, 2011. Retrieved April 9, 2014.
  174. ^ Konstantinidis, Konstantinos; Flores Martinez, Claudio L.; Dachwald, Bernd; Ohndorf, Andreas; Dykta, Paul (February 2015). "A lander mission to probe subglacial water on Saturn's moon Enceladus for life". Acta Astronautica. 106: 63–89. Bibcode:2015AcAau.106...63K. doi:10.1016/j.actaastro.2014.09.012. Retrieved April 11, 2015.
  175. ^ Anderson, Paul Scott (February 29, 2012). "Exciting New 'Enceladus Explorer' Mission Proposed to Search for Life". Universe Today. Retrieved April 9, 2014.
  176. ^ "Searching for life in the depths of Enceladus". News. German Aerospace Center (DLR). February 22, 2012. Retrieved April 9, 2014.
  177. ^ Lunine, J. I.; Waite, J. H.; Postberg, F.; Spilker, L. (2015). Enceladus Life Finder: The Search for Life in a Habitable Moon (PDF). 46th Lunar and Planetary Science Conference (2015). Houston, Texas.: Lunar and Planetary Institute.
  178. ^ Clark, Stephen (April 6, 2015). "Diverse destinations considered for new interplanetary probe". Space Flight Now. Retrieved April 7, 2015.
  179. ^ a b Wall, Mike (December 6, 2012). "Saturn Moon Enceladus Eyed for Sample-Return Mission". Space.com. Retrieved April 10, 2015.
  180. ^ Tsou, Peter; Brownlee, D. E.; McKay, Christopher; Anbar, A. D.; Yano, H. (August 2012). "LIFE: Life Investigation For Enceladus A Sample Return Mission Concept in Search for Evidence of Life". Astrobiology. 12 (8): 730–742. Bibcode:2012AsBio..12..730T. doi:10.1089/ast.2011.0813. PMID 22970863. S2CID 34375065.
  181. ^ a b c "TandEM (Titan and Enceladus Mission) Workshop". ESA. February 7, 2008. Retrieved March 2, 2008.
  182. ^ Rincon, Paul (February 18, 2009). "Jupiter in space agencies' sights". BBC News. Retrieved March 13, 2009.
  183. ^ a b "Private mission may get us back to Enceladus sooner than NASA". New Scientist. Retrieved December 31, 2017.
  184. ^ "'Looking for a smoking gun': Russian billionaire to fund alien-hunting mission to Saturn moon". RT (in Russian). Archived from the original on December 31, 2017. Retrieved December 31, 2017.
  185. ^ "NASA to support initial studies of privately funded Enceladus mission". SpaceNews.com. November 9, 2018. Retrieved November 10, 2018.
  186. ^ NASA to support initial studies of privately funded Enceladus mission. Jeff Foust, November 9, 2018.
  187. ^ Billionaire aims to jump-start search for alien life and rewrite rules of space exploration. Corey S. Powell NBC News. December 19, 2018.
  188. ^ A different trajectory for funding space science missions. Jeff Foust, Space Review. November 12, 2018.
  189. ^ EAGLE study. (PDF) Mission to Enceladus - Overview. November 2006.
  190. ^ Titan and Enceladus $1B Mission Feasibility Study. (PDF) NASA. 2006.
  191. ^ a b Enceladus Mission Options. Future Planetary Exploration. June 20, 2011.
  192. ^ Adler, M.; Moeller, R. C.; et al. (March 5–12, 2011). Rapid Mission Architecture (RMA) study of possible missions to Saturn's moon Enceladus. Aerospace Conference. IEEE. doi:10.1109/AERO.2011.5747289. ISBN 978-1-4244-7350-2. ISSN 1095-323X. S2CID 32352068.
  193. ^ Spencer, John (May 2010). "Planetary Science Decadal Survey Enceladus Orbiter" (PDF). Mission Concept Study. NASA. Retrieved June 23, 2016.
  194. ^ Kane, Van (April 3, 2014). "Discovery Missions for an Icy Moon with Active Plumes". The Planetary Society. Retrieved April 9, 2015.
  195. ^ Brabaw, Kasandra (April 7, 2015). "IceMole Drill Built to Explore Saturn's Icy Moon Enceladus Passes Glacier Test". Space.com. Retrieved April 9, 2015.
  196. ^ Tsou, Peter; Anbar, Ariel; Atwegg, Kathrin; Porco, Carolyn; Baross, John; McKay, Christopher (2014). "LIFE – Enceladus Plume Sample Return via Discovery" (PDF). 45th Lunar and Planetary Science Conference. Retrieved April 10, 2015.
  197. ^ Tsou, Peter (2013). "LIFE: Life Investigation For Enceladus – A Sample Return Mission Concept in Search for Evidence of Life". Jet Propulsion Laboratory. PMID 22970863. Archived from the original (doc) on September 1, 2015. Retrieved April 10, 2015.
  198. ^ Enceladus Life Finder 2015, PDF.
  199. ^ Mitri, Giuseppe; Postberg, Frank; Soderblom, Jason M.; Tobie, Gabriel; Tortora, Paolo; Wurz, Peter; Barnes, Jason W.; Coustenis, Athena; Ferri, Francesca; Hayes, Alexander; Hayne, Paul O.; Hillier, Jon; Kempf, Sascha; Lebreton, Jean-Pierre; Lorenz, Ralph; Orosei, Roberto; Petropoulos, Anastassios; Yen, Chen-wan; Reh, Kim R.; Schmidt, Jürgen; Sims, Jon; Sotin, Christophe; Srama, Ralf (2017). "Explorer of Enceladus and Titan (E2T): Investigating the habitability and evolution of ocean worlds in the Saturn system". American Astronomical Society. Retrieved September 16, 2017.
  200. ^ "Proposed New Frontiers Missions". Future Planetary Exploration. August 4, 2017. Archived from the original on September 20, 2017. Retrieved September 20, 2017.
  201. ^ McIntyre, Ocean (September 17, 2017). "Cassini: The legend and legacy of one of NASA's most prolific missions". Spaceflight Insider. Archived from the original on September 20, 2017. Retrieved September 20, 2017.

Further reading

  • Lorenz, Ralph (2017). NASA/ESA/ASI Cassini-Huygens : 1997-2017 : (Cassini orbiter, Huygens probe and future exploration concepts : owners' workshop manual. Yeovil England: Haynes Publishing. ISBN 9781785211119. OCLC 982381337.
  • Schenk, Paul M.; Clark, Roger N; Verbiscer, Anne J.; Howett, Carly J. A.; Waite, J. H.; Dotson, Renée (2018). Enceladus and the icy moons of Saturn. Tucson, AZ: The University of Arizona Press. doi:10.2307/j.ctv65sw2b. ISBN 9780816537075. OCLC 1055049948.

External links[edit]

Listen to this article (45 minutes)
Spoken Wikipedia icon
This audio file was created from a revision of this article dated 24 October 2011 (2011-10-24), and does not reflect subsequent edits.
  • Enceladus Profile at NASA's Solar System Exploration site
  • Calvin Hamilton's Enceladus page
  • The Planetary Society: Enceladus blogs
  • CHARM: Cassini–Huygens Analysis and Results from the Mission page, contains presentations on Enceladus results
  • Paul Schenk's 3D images and flyover videos of Enceladus and other outer solar system satellites
  • Habitability of Enceladus: Planetary Conditions for Life
Images
  • Cassini images of Enceladus
  • Images of Enceladus at JPL's Planetary Photojournal
  • Movie of Enceladus's rotation from the National Oceanic and Atmospheric Administration
  • Enceladus global and polar basemaps (December 2011) from Cassini images
  • Enceladus atlas (May 2010) from Cassini images
  • Enceladus nomenclature and Enceladus map with feature names from the USGS planetary nomenclature page
  • Google Enceladus 3D, interactive map of the moon
  • Image album by Kevin M. Gill