Apabila Cassini Misi tiba di sistem Saturnus pada tahun 2004, ia menemui sesuatu yang agak tidak dijangka di hemisfera selatan Enceladus. Dari ratusan celah yang terletak di wilayah kutub, sebilangan besar air dan molekul organik dilihat secara berkala memuntahkan. Ini adalah petunjuk pertama bahawa bulan Saturnus mungkin mempunyai lautan dalaman yang disebabkan oleh aktiviti hidroterma berhampiran sempadan inti-mantel.
Menurut kajian baru berdasarkan Cassini data, yang diperoleh sebelum menyelami suasana Saturnus pada 15 September, aktiviti ini mungkin telah berlangsung selama beberapa waktu. Sebenarnya, pasukan kajian menyimpulkan bahawa jika inti bulan cukup berpori, ia dapat menghasilkan haba yang cukup untuk mengekalkan lautan dalaman selama berbilion tahun. Kajian ini adalah petunjuk yang paling menggembirakan bahawa bahagian dalam Enceladus dapat menyokong kehidupan.
Kajian yang bertajuk "Menghidupkan aktiviti hidrotermal berpanjangan di dalam Enceladus", baru-baru ini muncul dalam jurnal Astronomi Alam. Kajian ini diketuai oleh Gaël Choblet, seorang penyelidik di Laboratory Planetary and Geodynamic Laboratory di University of Nantes, dan termasuk anggota dari Laboratorium Jet Propulsion NASA, Universiti Charles, dan Institut Sains Bumi dan Makmal Geo- dan Kosmokimia di Universiti dari Heidelberg.
Sebelum ke Cassini banyak flybys milik Enceladus, para saintis percaya permukaan bulan ini terdiri daripada ais padat. Hanya setelah memperhatikan aktiviti membanggakan, mereka baru menyadari bahawa ia memiliki jet air yang meluas hingga ke lautan air hangat di pedalamannya. Dari data yang diperoleh oleh Cassini, saintis bahkan dapat membuat tekaan terdidik di mana lautan dalaman ini berada.
Semua diberitahu, Enceladus adalah bulan yang agak kecil, berukuran sekitar 500 km (311 mi) diameter. Berdasarkan pengukuran graviti yang dilakukan oleh Cassini, lautan dalamannya dipercayai terletak di bawah permukaan luar yang sejuk di kedalaman 20 hingga 25 km (12.4 hingga 15.5 mi). Walau bagaimanapun, permukaan es ini menipis hingga kira-kira 1 hingga 5 km (0,6 hingga 3,1 mi) di atas wilayah kutub selatan, di mana jet air dan zarah-zarah berais melalui celah-celah.
Berdasarkan cara Enceladus mengitari Saturnus dengan goyangan tertentu (alias libration), para saintis dapat membuat anggaran kedalaman lautan, yang mereka letakkan pada jarak 26 hingga 31 km (16 hingga 19 mi). Semua ini mengelilingi inti yang dipercayai terdiri dari mineral silikat dan logam, tetapi juga berpori. Walaupun terdapat semua penemuan ini, sumber panas dalaman tetap menjadi persoalan terbuka.
Mekanisme ini harus aktif ketika bulan terbentuk berbilion tahun yang lalu dan masih aktif hari ini (seperti yang dibuktikan oleh aktiviti bulu semasa). Seperti yang dijelaskan oleh Dr. Choblet dalam kenyataan media ESA:
"Di mana Enceladus mendapat kekuatan berkekalan untuk tetap aktif selalu menjadi misteri, tetapi kami sekarang telah mempertimbangkan secara lebih terperinci bagaimana struktur dan komposisi inti berbatu bulan dapat memainkan peranan penting dalam menghasilkan tenaga yang diperlukan."
Selama bertahun-tahun, para saintis berspekulasi bahawa kekuatan pasang surut yang disebabkan oleh pengaruh gravitasi Saturnus bertanggungjawab terhadap pemanasan dalaman Enceladus. Cara Saturnus mendorong dan menarik bulan ketika mengikuti jalan elips di sekitar planet ini juga dipercayai inilah yang menyebabkan cangkang es Enceladus berubah bentuk, menyebabkan retakan di sekitar wilayah kutub selatan. Mekanisme yang sama dipercayai inilah yang bertanggungjawab terhadap lautan air suam dalaman Europa.
Walau bagaimanapun, tenaga yang dihasilkan oleh geseran pasang surut di ais terlalu lemah untuk mengimbangi kehilangan haba yang dilihat dari lautan. Pada kadar lautan Enceladus kehilangan tenaga ke ruang angkasa, seluruh bulan akan membeku padat dalam masa 30 juta tahun. Begitu juga, pelanggaran semula jadi unsur radioaktif di dalam teras (yang telah disarankan untuk bulan lain juga) kira-kira 100 kali terlalu lemah untuk menjelaskan aktiviti dalaman dan bulu Enceladus.
Untuk mengatasi hal ini, Dr. Choblet dan pasukannya melakukan simulasi inti Enceladus untuk menentukan keadaan seperti apa yang memungkinkan pemanasan pasang surut selama berbilion tahun. Seperti yang mereka nyatakan dalam kajian mereka:
"Sekiranya tidak ada kekangan langsung pada sifat mekanikal teras Enceladus, kami mempertimbangkan pelbagai parameter untuk mencirikan kadar geseran pasang surut dan kecekapan pengangkutan air oleh aliran berpori. Inti Enceladus yang tidak disatukan dapat dilihat sebagai bahan yang sangat berbutir / terfragmentasi, di mana ubah bentuk pasang surut cenderung dikaitkan dengan geseran antargranular semasa penyusunan semula fragmen. "
Apa yang mereka dapati adalah bahawa untuk Cassini pemerhatian yang perlu diberi perhatian, inti Enceladus perlu dibuat dari batu berpori yang tidak disatukan, mudah berubah bentuk, dan berpori. Inti ini dapat dengan mudah meresap oleh air cair, yang akan meresap ke dalam inti dan secara beransur-ansur dipanaskan melalui geseran pasang surut antara serpihan batu gelongsor. Setelah air ini dipanaskan secukupnya, air akan naik ke atas kerana perbezaan suhu dengan persekitarannya.
Proses ini akhirnya memindahkan haba ke lautan pedalaman dalam gumpalan sempit yang naik ke cangkang es yang memenuhi Enceladus. Sesampai di sana, ia menyebabkan ais permukaan mencair dan membentuk celah-celah di mana jet sampai ke angkasa, memuntahkan air, zarah ais dan mineral terhidrat yang mengisi E-Ring Saturnus. Semua ini selaras dengan pemerhatian yang dibuat oleh Cassini, dan berkesinambungan dari sudut pandang geofizik.
Dengan kata lain, kajian ini dapat menunjukkan bahawa tindakan dalam inti Enceladus dapat menghasilkan pemanasan yang diperlukan untuk mengekalkan lautan global dan menghasilkan aktiviti bulu. Oleh kerana tindakan ini adalah hasil struktur inti dan interaksi pasang surut dengan Saturnus, sangat logik bahawa ia telah berlaku selama berbilion tahun. Jadi selain memberikan penjelasan koheren pertama untuk aktiviti bulu burung Enceladus, kajian ini juga merupakan petunjuk kuat untuk kebiasaan.
Seperti yang difahami oleh para saintis, kehidupan memerlukan masa yang lama untuk terus berjalan. Di Bumi, dianggarkan bahawa mikroorganisma pertama muncul setelah 500 juta tahun, dan lubang hidroterma dipercayai memainkan peranan penting dalam proses tersebut. Perlu 2.5 bilion tahun lagi untuk kehidupan selular pertama berkembang, dan tumbuhan dan haiwan darat hanya ada selama 500 juta tahun terakhir.
Mengetahui bahawa bulan seperti Enceladus - yang mempunyai kimia yang diperlukan untuk menyokong kehidupan - juga mempunyai tenaga yang diperlukan selama berbilion tahun oleh itu sangat menggembirakan. Seseorang hanya dapat membayangkan apa yang akan kita dapati apabila misi masa depan mula memeriksa bulunya dengan lebih dekat!
