אנצ'אלדוס של הירח של שבתאי שובה את המדעים מאז וויאג'ר 2 המשימה עברה במערכת בשנת 1981. התעלומה התעמקה רק מאז בואו קאסיני בדיקה בשנת 2004, שכללה גילוי של ארבעה סדקים מקבילים ליניאריים באזור הקוטב הדרומי. תכונות אלה קיבלו את הכינוי "פסים נמר" בגלל המראה שלהם והאופן בו הם בולטים משאר פני השטח.
מאז הגילוי שלהם, מדענים ניסו לענות מה הם ומה יצר אותם מלכתחילה. למרבה המזל, מחקרים חדשים שהובילו על ידי מכון קרנגי למדע חשפו את הפיזיקה השולטת בקיעים אלה. זה כולל איך הם קשורים לפעילות הפלומה של הירח, מדוע הם מופיעים סביב הקוטב הדרומי של אנצלדוס ומדוע גופים אחרים אינם בעלי תכונות דומות.
המחקר, שהופיע לאחרונה בכתב העת אסטרונומיה טבעהובל על ידי דאג המינגווי - עמית קרנגי עם המחלקה למגנטיות יבשתית במכון. אליו הצטרפו מדעני הפלנטה מקסוול רודולף מאוניברסיטת קליפורניה דייויס ומייקל מנגה מאוניברסיטת ברקלי באוניברסיטת קליפורניה.
לצורך המחקר, הצוות השתמש במודלים גיאופיזיים של אנצ'אלדוס כדי לחקור את הכוחות הפיזיים שאפשרו לפסים של הנמר להיווצר ולהישאר במקום לאורך זמן. עניין מיוחד היה הסיבה לכך שהפסים הללו קיימים רק בקוטב הדרומי של הירח ומדוע הם מרווחים בצורה שווה כל כך. כפי שהסביר המינגווי:
"הנצפות לראשונה על ידי משימת קאסיני לסטורן, פסים אלה הם כמו שום דבר אחר המוכר במערכת השמש שלנו. הם מקבילים ומרווחים באופן שווה, באורך של כ -130 ק"מ ו -35 ק"מ זה מזה. מה שהופך אותם למעניינים במיוחד הוא שהם מתפרצים ללא הפסקה עם קרח מים, אפילו כשאנחנו מדברים. אין כוכבי לכת או ירחים קפואים אחרים דומים להם. "
התשובה לשאלה הראשונה התבררה כמעניינת למדי. ככל הנראה, הדגמים חשפו כי הסדקים המרכיבים את הפסים יכלו להיווצר בכל אחד מהקוטבים, הם פשוט נוצרו קודם על הקוטב הדרומי. הסיבה לקיומם, לעומת זאת, קשורה לאינטראקציה של אנצ'אלדוס עם סטורן ולאקצנטריות של מסלולו.
כדי לפרק אותה, לוקח לאנצלאדוס קצת יותר מיממה (1.37 ליתר דיוק) כדי להשלים מסלול יחיד של שבתאי. בגלל התהודה האורביטאלית של תנועה בינונית ב -2: 1, יש לה עם דיונה השכנה, חוויות אנצ'אלדוס מתגלות קצת אקסצנטריות במסלולו (0.0047), שהולכות בין 236,918 ק"מ (147,214 מייל) הכי קרוב (פריאפסיס) ל 239,156 ק"מ (148,605 מייל) ) הכי רחוק (אפואפסיס).
אקסצנטריות זו גורמת לאנדלדוס להתמתח ולהתכווץ, וכתוצאה מכך חימום פנימי ופעילות גיאותרמית. תהליך זה הוא המאפשר לאנסדלדוס לשמור על אוקיינוס פנים בגבול המעטפת. זה בקטבים שבהם מרגישים את ההשפעות הגדולות ביותר של דפורמציה המושרה על ידי הכבידה ביותר, מה שמביא לכך שגיליון הקרח יהיה דק יותר כאן ולהיווצרות סדקים.
תהליך זה מוביל גם לתקופות של קירור, שבמהלכן יקפא חלק מהאוקיאנוס התת-קרקעי של אנצלדוס. ההפשרה וההקפאה הזו יגרמו לעיבוי הדק של קרח הדק מלמטה ויגרום לשינויי לחץ שיובילו לפיצוחים. מכיוון שגיליון הקרח דק יותר בקטבים, הוא רגיש ביותר לפיצוח, מה שמוביל לפסים הנמר.
תכונות אלה קורות את שמותיהן מערים המוצגות במאגר הערבים העממי הערבי לילות ערב: אלכסנדריה סולקוס, קהיר סולקוס, בגדאד סולקוס ודמשק סולקוס. הצוות מאמין שהפיצול בבגדאד סולקוס היה הראשון להיווצר ולא הקפיא שוב לאחר מכן. זה איפשר להתפוצץ פלסטות מים מבפנים, מה שגרם בסופו של דבר להיווצר שלושה סדקים מקבילים יותר.
בעיקרון, לאחר שרבובי המים שרוססו מעל פני הירח, הם היו נרדמים מחדש בחלל ויוחזרו מחדש כשלג על פני השטח. כאשר שלג הצטבר בשולי פיסת בגדאד, המשקל המצטבר הוסיף מקור לחץ נוסף על קרח הקרח. כפי שהסביר מקס רודולף, זה לא רק מסביר כיצד נוצרו הסדקים הללו, אלא מדוע הם פועלים במקביל זה לזה.
"המודל שלנו מסביר את המרווח הרגיל של הסדקים," אמר. "זה גרם לגיליון הקרח להתכווץ דיו כדי לפתוח סדק מקביל במרחק של כ -35 ק"מ משם."
אותו מנגנון מסביר מדוע השברים של אנצ'אלדוס נשארים פתוחים וממשיכים להתפרץ בכמויות מים. יחסי הגומלין של הירח עם שבתאי מובילים למחזור מתמיד של מתיחות וכפיפה. זה מונע את סגירת השקעים ובמקום זאת מבטיח שהם חווים דפוס קבוע של התרחבות והיצרות.
בשאלה מדוע זה קורה באנצ'אלדוס ולא בירחים אחרים - כמו גנימדה, אירופה, טיטאן ושאר "עולמות אוקיינוס" - שיכולים לרדת לגודל. לירחים גדולים יותר יש כוח משיכה חזק יותר המונע שברים הנגרמים כתוצאה מאינטראקציות של גאות ושפל כל הדרך לפנים. מכאן שאנסדלוס הוא הירח הקפוא היחיד הידוע בו יכולים להופיע פסים של טייגר. כפי שאפיין אותו המינגווי:
"מכיוון שבזכות השקעים האלה הצלחנו לדגום ולחקור את האוקיאנוס התת-קרקעי של אנצ'אלדוס, האהוב על ידי האסטרוביולוגים, חשבנו שחשוב להבין את הכוחות שהקימו אותם וקיימו אותם. הדוגמנות שלנו לאפקטים הפיזיים שחווה קליפתו הקרחית של הירח מצביעה על רצף פוטנציאלי ייחודי של אירועים ותהליכים שיכולים לאפשר להתקיים פסים ייחודיים אלה. "
בעשורים שלאחר מכן יש לקוות שניתן לשלוח משימה נוספת למערכת שבתאי כדי לחקור את אנצ'לדוס ביתר פירוט. כבר, נתונים שהושגו על ידי קאסיני אישר כי הפלומות המתפרצות מהסדוק שלה מכילות מולקולות אורגניות. משימות עתידיות ינסו לקבוע אם קיימים חיים מחוץ לכדור הארץ מתחת לפני השטח הקפוא של הירח.
