מה זה חם בפנים, קר בחוץ, ומקיף את שבתאי?

התמונה הבאה הופיעה השבוע באתר התמונה האסטרונומית היומית APOD (הכניסו למועדפים או צרפו ל- RSS שלכם. אתם תודו לי על כך):

לחצו להגדלה. כדאי לכם, זה בחינם!
קרדיט לצילום: Ciclops, SSI, JPL, ESA, NASA, Gordan Ugarkovic

זהו אֶנקֶלַדוּס, אחד מירחיו הרבים של שבתאי, כפי שצולם על ידי החללית הרובוטית קאסיני.מלבד יופיה הזר והמרתק, מכילה תמונה זו כמה הפתעות.

ראשית, מדוע הצד השמאלי של אנקלדוס מואר, כשבבירור אור השמש מאיר רק את צידו הימני והרחוק?
באותה בעיה נתקל מי ששאל את עצמו כיצד רואים לפעמים את צידו המוצל של הירח, והתשובה זהה: האור מגיע מכוכב הלכת הקרוב. אנקלדוס מואר על ידי האור המוחזר משבתאי, והירח שלנו מואר מהאור החוזר מפני כדור הארץ.
בעניין זה, אנקלדוס מחזיק באחד השיאים במערכת השמש. אחוז האור המוחזר מפניו (תכונה שנקראת "אַלבֶּדוֹ", Albedo) הוא הגדול ביותר בכל מערכת השמש, ועומד על מעל 90%, כלומר שהוא סופג פחות מ- 10% מהאור שפוגע בו, ומחזיר את השאר. אנקלדוס מחזיר כל כך הרבה אור כי הוא מצופה בשכבת קרח.
לצורך השוואה, האלבדו של הירח שלנו הוא בסביבות 13% בלבד, כלומר שהוא כמעט ולא מחזיר אור. הסיבה שהירח בוהק כל כך בשמיים היא רק בגלל קירבתו אלינו.

ההפתעה השניה היא הגייזרים שבתחתית התמונה. אנקלדוס מתיז מתוכו סילונים של מים חמים, שלא רק אחראיים לכך שלמעשה יש לו סוג של אטמוספירה מקומית באזורים ה"פעילים", אלא שככל הנראה הם נסחפים למסלול סביב שבתאי ובזכותם קיימת טבעת E, שהיא אמנם דלילה מאד, אבל פרושה על פני שטח עצום.

ירחים שזורים בטבעות - לגמרי לא במקרה.
Credit: NASA

אנקלדוס הוא ירח זעיר, קוטרו הממוצע 500 קילומטרים בסך הכל. זה מספיק כדי שתהיה לו צורת כדור, אבל לא מספיק כדי לשמור לעצמו אטמוספירה. השאלה האמיתית היא למה אנקלדוס חם מבפנים (המים החמים הרי מגיעים במפנים), והאם יש אוקיינוס (נוזלי כמובן...) מתחת למעטה הקרח בדומה לסברה לגבי הירח אירופה של צדק.
להבדיל מגופים גדולים כמו כדור הארץ, שמסוגלים לשמור על חומם הפנימי למשך מיליארדי שנים, גופים קטנים יאבדו את החום הבראשיתי שלהם (אם בכלל היה כזה) מהר יחסית. גוף קטן ממדים שנוצר עם מערכת השמש עשוי להיות חם מסיבות אחרות, התפרקות איזוטופים רדיואקטיביים או חיכוך פנימי כתוצאה מלחצי גיאות. אנקלדוס כנראה "סובל" משני האפקטים.

אוקיינוס חם מתחת לפני השטח הוא עניין מסקרן מאד, כי התנאים שבו עשויים להיות כאלה שמאפשרים קיום חיים, והגייזרים העצומים הללו בהחלט הופכים אותו למקום מעניין אפילו יותר מהירח אירופה, למרות שהוא רחוק וקטן הרבה יותר.

נפלא בעיני המגוון העצום של עולמות במערכת השמש שלנו. לכל כוכב לכת, ירח או אסטרואיד יש תכונות מיוחדות משלו, ותעלומות רבות שצריך לחקור. מה לעשות שאחת התכונות של הגזע האנושי היא הצורך להתאים את כל מה שקיים לתבניות עם מכנה משותף ולתת להן שם.
על כך אני אומר - יחי היוצא מהכלל.