Enceladus is een van de grootste kanshebbers om buitenaards leven te huisvesten. Dat wordt nog eens bevestigd door een nieuwe analyse van oude Cassini-data. De mysterieuze Saturnus-maan straalt veel meer warmte uit dan gedacht.

De maan verliest niet alleen hitte bij zijn actieve zuidpool, maar blijkt dit ook rond de noordpool te doen. Dat betekent dat de maan al miljarden jaren een stabiel energie-evenwicht heeft. En laat dat nou precies nodig zijn voor het ontwikkelen van leven. Onderzoekers van de University of Oxford en het Planetary Science Institute in Tucson concluderen deze week dan ook dat Enceladus geen dode ijsbal is, maar een dynamische wereld met een stabiele, zoute oceaan onder zijn ijzige korst.

Een oceaan onder het ijs

Onder het dikke pak ijs van Enceladus bevindt zich een grote oceaan vol vloeibaar water, waar ook stoffen als fosfor en complexe koolwaterstoffen in ronddobberen, ingrediënten die we op Aarde associëren met leven. Dat maakt deze maan tot een van de meest veelbelovende plekken in ons zonnestelsel om buitenaards leven te vinden. “Enceladus is een van onze belangrijkste doelwitten in de zoektocht naar leven buiten de Aarde. We zijn druk bezig om uit te vinden of er leven mogelijk is op deze maan. En daarom is het cruciaal dat we nu bewijs hebben gevonden voor de langetermijnbeschikbaarheid van energie in de vorm van warmte”, legt hoofdonderzoeker Georgina Miles van Oxford uit.

Tot nu toe waren er alleen directe metingen van warmteverlies bij de zuidpool van de maan. Enceladus is gehuld in een kilometers dikke schil van helder ijs. Deze ijskorst bevat kraters en allerlei rommelige structuren, waaronder vier lange, bijna parallelle spleten bij de zuidpool die ook wel tijgerstrepen worden genoemd. Op beelden van de NASA-ruimtesonde Cassini, die van 2004 tot 2017 rond Saturnus draaide, is te zien dat er spectaculaire pluimen van waterijs en waterdamp uit diepe scheuren spuiten. Maar de noordpool werd lange tijd gezien als koud en geologisch inactief.

Warmte van onderaf

De onderzoekers vergeleken de Cassini-waarnemingen van de noordpool in de barre poolnacht (2005) en de zonnige zomer (2015) met elkaar. Door infraroodmetingen te analyseren, ontdekten ze dat het oppervlak daar ongeveer 7 graden warmer was dan verwacht. Die extra warmte kan alleen maar van binnenuit komen: uit de oceaan zelf.

Het gemeten warmteverlies van 46 ± 4 milliwatt per vierkante meter lijkt niet al te veel, maar omgerekend voor het hele oppervlak van Enceladus komt dat neer op 35 gigawatt aan energie. Dit is vergelijkbaar met de energieproductie van meer dan 66 miljoen zonnepanelen of ruim 10.000 windturbines op Aarde.

Getijdenverwarming

Als je dat optelt bij de al bekende warmteproductie van de zuidpool, straalt de maan in totaal ongeveer 54 gigawatt uit. En dat getal komt opvallend goed overeen met de hoeveelheid energie die volgens modellen vrijkomt door getijdenverwarming – het proces waarbij Saturnus’ zwaartekracht de maan voortdurend uitrekt en samendrukt. Dit veroorzaakt interne wrijving en dat genereert een heleboel warmte.

Je kunt uit deze balans tussen warmteproductie en -verlies opmaken dat Enceladus al heel erg lang geologisch stabiel is. En dat betekent dat zijn oceaan niet zomaar bevriest of overkookt. Waarschijnlijk is het al miljoenen jaren vloeibaar, lang genoeg voor microbieel leven om zich te ontwikkelen. “Het is van het grootste belang om te begrijpen hoeveel warmte Enceladus over zijn hele oppervlak verliest. We kunnen nu een stuk meer zeggen over de levensvatbaarheid van de bijzondere maan”, vertelt Oxford-wetenschapper Carly Howett. “Het is een geweldig resultaat dat we nu weten dat Enceladus op de lange termijn stabiel genoeg is. We hebben een cruciale voorwaarde voor het ontstaan van leven te pakken.”

De volgende stap: de diepte in

Het lukte bovendien om in te schatten hoe dik de ijslaag is die de oceaan bedekt. Het team kwam uit op een iets hogere schatting dan eerder: tussen de 20 en 23 kilometer bij de noordpool en gemiddeld 25 tot 28 kilometer wereldwijd. Dat is waardevolle informatie voor toekomstige missies die ooit door dat ijs willen boren en mogelijk zelfs een duik willen nemen in de verborgen oceaan.

“Het was een enorme uitdaging om de subtiele temperatuurverschillen te bepalen die veroorzaakt worden door de warmtestroom onder het ijs”, zegt Miles. “Ons onderzoek laat zien hoe belangrijk langdurige ruimtemissies zijn naar oceanenwerelden die mogelijk leven herbergen. En dat deze gegevens soms pas decennia later hun geheimen prijsgeven.”