Vent, der er et hav derunder?
Okay, lad mig beskrive det for dig. Saturn har denne lille måne, der hedder Enceladus – cirka lige så bred som Arizona – og dens overflade ser ud som én stor isbane. Men det, der får forskerne til at miste natten, er dette: under hele den is? Et globalt hav. Og det sender stoffer ud i rummet.
Nær sydpolen har isskorpen revner, der fungerer som gejsere, der sprøjter vanddamp og ispartikler ud i det tomme rum. Disse partikler danner til sidst Saturns E-ring. Det er ærligt talt en af de mest surrealistiske ting i vores solsystem – en måne, der i bund og grund er en snekugle, der konstant er i udbrud.
I mange år har forskere studeret disse små ispartikler for at forstå, hvad der er i det skjulte hav. Altså uden at skulle bore gennem 20-30 kilometer is. Rumsonden Cassini gjorde heldigvis det hårde arbejde for os mellem 2004 og 2017, hvor den indsamlede partikler med sit Kosmiske Støvanalysator.
Noget passede ikke
Her blev det mærkeligt. Da forskerne analyserede 961 ispartikler, der var rige på forskellige salte, forventede de at finde nogenlunde ensartede kemiske sammensætninger. Trods alt kom alle disse partikler fra det samme hav, ikke?
Forkert.
Nogle partikler var fyldt med natriumchlorid (altså almindeligt køkkensalt). Andre havde høje niveauer af carbonater eller fosfater eller kaliumchlorid. Det i sig selv er ikke overraskende – have har forskellige mineraler. Det virkelig mærkelige var, at chlorid og carbonat næsten aldrig optrådte sammen i den samme partikel.
Hvis alt var blandet homogent, før det frøs, ville man forvente at finde dem sammen af og til. Men det gjorde de ikke. Der var noget andet på spil.
Popsicle-effekten
Her bliver det virkelig sejt (leg med ordene er helt bevidst).
Et hold, der inkluderer forskere fra Earth-Life Science Institute i Tokyo, besluttede at genskabe Enceladus' havdråber i laboratoriet. De skabte små dråber – cirka 200 mikrometer på tværs – der indeholdt de hovedsalte, man antager findes i det hav. Derefter frøs de dem under forskellige betingelser og observerede, hvad der skete.
Resultaterne var øjenåbnende.
Når dråberne frøs langsomt (cirka 10 Kelvin i minuttet eller mindre), separerede de forskellige salte sig fra hinanden under frysprocessen. De dannede distinkte områder, ligesom man måske kan se forskellige lag i en langsomt frossen isterning fra hanvand.
Men når de samme dråber frøs hurtigt? Salte forblev jævnt blandet.
"Det, der overraskede os, var, at den diversitet, Cassini observerede, kunne opstå fra dråber, der stammede fra i bund og grund det samme havvand," forklarede professor Yasuhito Sekine. Den diversitet, vi ser i disse små ispartikler, betyder ikke, at selve havet er kemisk kaotisk. Det betyder blot, at dråberne har en mere kompliceret rejse, end nogen havde regnet med.
En lang, langsom rejse til overfladen
Her er, hvad forskerne tror, der sker inde i Enceladus:
Havvandet farer ikke bare lige op og sprøjter ud i rummet. I stedet dannes dråber, der begynder at bevæge sig langsomt gennem det isede ventsystem, taget sig god tid. Når de driver gennem de dybere sektioner, fryser de gradvist – langsomt nok til, at alle de forskellige salte har tid til at separere sig i distinkte områder.
Nær overfladen bliver tingene mere kaotiske. Gassen accelererer, smalle iskanaler skaber turbulens, og frosne dråber rammer væggene med høj hastighed. Disse sammenstød splintre de større frosne dråber i meget mindre