Várj, van egy óceán odalent?
Rendben, hadd festek egy képet. A Szaturnusz rendelkezik egy Enceladus nevű holdacskával – amely nagyjából akkora, mint Arizona – és felszíne úgy néz ki, mint egy hatalmas jégpálya. De itt van az a dolog, ami miatt a tudósok álmatlanul forgolódnak e kis hold miatt: a jég alatt? Egy globális óceán. És ez az óceán anyagokat lövell az űrbe.
A déli pólus közelében a jéghéj repedései úgy működnek, mint a gejzírek, vízgőzt és jégkristályokat szórva az űrbe. Ezek a részecskék végül a Szaturnusz E-gyűrűjét alkotják. Őszintén szólva ez az egyik legsurreálisabb dolog a Naprendszerünkben – egy hold, amely gyakorlatilag egy hógömb, amely folyamatosan kitör.
Évek óta a tudósok ezeket a apró jégkristályokat tanulmányozzák, hogy megértsék, mi van abban a rejtett óceánban. Úgy, hogy ténylegesen nem kell átfúrniuk 20–30 kilométernyi jeget. A Cassini űrszonda nagylelkűen elvégezte helyettünk a nehéz munkát 2004 és 2017 között, részecskéket gyűjtve a Koszikus Por Analizátorral.
Valami nem stimmel
Itt válik igazán furcsává a dolog. Amikor a kutatók 961, különböző sókban gazdag jégkristályt elemeztek, nagyjából hasonló kémiai összetételt vártak. Hiszen ezek a kristályok mind ugyanabból az óceánból származtak, nem igaz?
Tévedés.
Néhány kristály tele volt nátrium-kloriddal (lényegében asztali sóval). Mások magas szintű karbonátokat, foszfátokat vagy kálium-kloridot tartalmaztak. Ez önmagában nem meglepő – az óceánok különböző ásványokat tartalmaznak. Az igazán furcsa rész? A klorid és a karbonát szinte soha nem jelent meg együtt ugyanabban a kristályban.
Ha minden egyenletesen keveredett volna fagyás előtt, azt várnánk, hogy néha párosulva találjuk őket. De nem így volt. Valami más volt folyamatban.
A jégpálcika-hatás
Itt válik igazán érdekessé a dolog (a szójáték teljesen szándékos).
Egy tokiói Earth-Life Science Institute kutatóit is magában foglaló csapat elhatározta, hogy laboratóriumban újraalkotja az Enceladus óceánjának cseppjeit. Apró cseppeket hoztak létre – körülbelül 200 mikrométer átmérőjűek –, amelyek tartalmazták azokat a fő sókat, amelyek az óceánban jelen vannak. Ezután különböző feltételek mellett lefagyasztották őket, és figyelték, mi történik.
Az eredmények lenyűgözőek voltak.
Amikor a cseppek lassan fagytak (körülbelül 10 Kelvin per perc vagy kevesebb), a különböző sók valójában szétváltak egymástól a fagyási folyamat során. Különálló régiókat alkottak, hasonlóan ahhoz, ahogy a lassan fagyó csapvízből készült jégkockák különböző rétegeit láthatjuk.
De amikor ugyanazokat a cseppeket gyorsan fagyasztották? A sók egyenletesen keverve maradtak.
„Az volt a meglepő számunkra, hogy a Cassini által észlelt sokféleséget olyan cseppek generálhatták, amelyek alapvetően ugyanabból az óceánvízből származtak” – magyarázta Yasuhito Sekine professzor. A apró jégkristályokban látható sokfélesé nem azt jelenti, hogy az óceán maga kémiailag kaotikus. Csak azt jelenti, hogy a cseppek útja bony