Enceladus bulan Saturnus telah memikat para saintis sejak Pelancong 2 misi melewati sistem ini pada tahun 1981. Misteri ini hanya mendalam sejak kedatangan Cassini siasatan pada tahun 2004, yang merangkumi penemuan empat celah linier selari di sekitar wilayah kutub selatan. Ciri-ciri ini dijuluki "Tiger Stripes" kerana penampilan dan cara mereka menonjol dari permukaan yang lain.
Sejak penemuan mereka, saintis telah berusaha untuk menjawab apakah ini dan apa yang pertama kali membuatnya. Syukurlah, penyelidikan baru yang diketuai oleh Carnegie Institute of Science telah mendedahkan fizik yang mengawal fisura ini. Ini termasuk bagaimana mereka berkaitan dengan aktiviti bulu bulan, mengapa mereka muncul di sekitar kutub selatan Enceladus, dan mengapa badan lain tidak mempunyai ciri serupa.
Kajian itu, yang baru-baru ini muncul dalam jurnal Astronomi Alam, dipimpin oleh Doug Hemingway - seorang Carnegie Fellow dengan Jabatan Magnetisme Terestrial Institut. Dia disertai oleh saintis planet Maxwell Rudolph dari University of California Davis dan Michael Manga dari University of California Berkeley.
Demi kajian mereka, pasukan menggunakan model geofizik Enceladus untuk menyiasat kekuatan fizikal yang membolehkan Jalur Harimau terbentuk dan tetap berada di tempat dari masa ke masa. Yang menarik perhatian adalah sebab mengapa garis-garis ini hanya terdapat di kutub selatan bulan dan mengapa jaraknya sama rata. Seperti yang dijelaskan oleh Hemingway:
"Pertama kali dilihat oleh misi Cassini ke Saturnus, garis-garis ini tidak seperti yang diketahui dalam Sistem Suria kita. Mereka selari dan jarak yang sama, panjangnya kira-kira 130 kilometer dan jarak 35 kilometer. Apa yang membuat mereka sangat menarik adalah bahawa mereka terus-menerus meletus dengan ais air, walaupun semasa kita bercakap. Tidak ada planet atau bulan berais lain yang serupa dengannya. "
Jawapan untuk soalan pertama terbukti agak menarik. Ternyata, model-model tersebut menunjukkan bahawa celah-celah yang membentuk garis-garis itu dapat terbentuk di kedua-dua tiang itu, mereka hanya terbentuk di kutub selatan terlebih dahulu. Alasan keberadaan mereka, sebaliknya, ada kaitannya dengan interaksi Enceladus dengan Saturnus dan eksentrisitas orbitnya.
Untuk memecahkannya, Enceladus memerlukan sedikit masa sehari (1.37 tepat) untuk menyelesaikan satu orbit Saturnus. Oleh kerana resonansi orbit gerakan min 2: 1, ia dengan Dione yang berdekatan, Enceladus mengalami beberapa eksentrik di orbitnya (0,0047), dari 236,918 km (147,214 mi) pada jarak terdekat (periapsis) hingga 239,156 km (148,605 mi ) pada jarak paling jauh (apoapsis).
Eksentrisiti ini menyebabkan Enceladus meregang dan lentur, mengakibatkan pemanasan dalaman dan aktiviti panas bumi. Proses inilah yang memungkinkan Enceladus memelihara laut dalam di sempadan teras-mantelnya. Ia berada di kutub di mana kesan terbesar dari ubah bentuk yang disebabkan oleh graviti ini paling terasa, yang menyebabkan lapisan ais menjadi lebih tipis di sini dan retakan terbentuk.
Proses ini juga membawa kepada tempoh penyejukan, di mana waktu itu, sebahagian lautan bawah tanah Enceladus akan membeku. Pencairan dan pembekuan ini akan menyebabkan lapisan ais menebal dan menipis dari bawah, menyebabkan perubahan tekanan yang menyebabkan retakan. Oleh kerana lapisan ais lebih tipis di kutub, paling mudah pecah, menuju ke Jalur Harimau.
Ciri-ciri ini semua diambil namanya dari bandar-bandar yang terdapat dalam ringkasan cerita rakyat Arab Malam Arab: Alexandria Sulcus, Kaherah Sulcus, Baghdad Sulcus, dan Damascus Sulcus. Pasukan ini percaya bahawa retakan Baghdad Sulcus adalah yang pertama terbentuk dan tidak membeku lagi selepas itu. Ini membolehkan bulu air meletus dari dalam, yang akhirnya menyebabkan tiga celah selari terbentuk.
Pada asasnya, setelah air yang disembur dari permukaan bulan, mereka akan membeku di angkasa dan ditempatkan semula sebagai salji di permukaan. Ketika salji menumpuk di sepanjang celah Baghdad, berat yang terkumpul menambahkan lagi tekanan pada lapisan ais. Seperti yang dijelaskan oleh Max Rudolph, ini bukan sahaja menjelaskan bagaimana celah-celah ini terbentuk, tetapi mengapa ia saling selari.
"Model kami menjelaskan jarak retak biasa," katanya. "Itu menyebabkan lapisan ais melentur cukup untuk melepaskan retakan selari sekitar 35 kilometer jauhnya."
Mekanisme yang sama menerangkan mengapa celah Enceladus tetap terbuka dan terus meletus dengan sebilangan air. Interaksi pasang surut bulan dengan Saturnus membawa kepada pusingan regangan dan lenturan berterusan. Ini menghalang retakan dari menutup dan sebaliknya memastikan bahawa mereka mengalami corak pelebaran dan penyempitan yang kerap.
Mengenai mengapa ini berlaku di Enceladus dan bukan pada bulan-bulan lain - seperti Ganymede, Europa, Titan, dan "dunia lautan" lain - yang berukuran kecil. Bulan yang lebih besar mempunyai graviti yang lebih kuat yang mencegah patah tulang yang disebabkan oleh interaksi pasang surut daripada membuka jalan ke kawasan pedalaman. Oleh itu, Enceladus adalah satu-satunya bulan berais yang diketahui di mana Tiger Stripes boleh berlaku. Seperti yang dicirikan oleh Hemingway:
"Oleh kerana berkat celah-celah inilah kami dapat mengambil sampel dan mempelajari lautan bawah tanah Enceladus, yang sangat disukai oleh ahli astrobiologi, kami berpendapat penting untuk memahami kekuatan yang membentuk dan menahannya. Pemodelan kami mengenai kesan fizikal yang dialami oleh cangkang es bulan menunjukkan urutan peristiwa dan proses yang berpotensi unik yang memungkinkan garis-garis khas ini wujud. "
Dalam beberapa dekad berikutnya, diharapkan misi lain dapat dikirim ke sistem Saturnus untuk menjelajahi Enceladus dengan lebih terperinci. Sudah, data yang diperoleh oleh Cassini telah mengesahkan bahawa bulu yang keluar dari celahnya mengandungi molekul organik. Misi masa depan akan berusaha untuk menentukan apakah kehidupan di luar bumi ada di bawah permukaan es bulan juga.
