Research press release

【惑星科学】エンセラダスの地中深くで起こっていること

Nature Communications

Planetary Science: Looking below the surface of Enceladus

土星の衛星の1つであるエンセラダスの核は、始原的な隕石の核に似ていると考えられるという実験結果を報告する論文が、今週掲載される。エンセラダスの南半球は地質学的に活動的で、熱水活動の観測結果に基づいて地殻より下の部分の状態をモデル化できるようになっていた。

エンセラダスの氷地殻内部に由来する氷粒子やシリカ粒子からなるプリュームが最近発見され、エンセラダスの地中深くで、現在、水と岩石の相互作用が起こっていることが示唆された。今回、関根康人(せきね・やすひと)たちは、シリカに富む微小粒子の生成のシミュレーションを行うため、観測されたプリュームと似た組成のガスで実験を行った。関根たちは、エンセラダスで観測された条件下で液体を実験的に生成し、それが蛇紋石やサポナイト(石鹸石)の形成に似ているという見解を示している。これらの鉱石は、始原的な隕石にも含まれている。もしエンセラダスの核がこうした始原的な組成になっているのなら、太陽系の歴史の非常に初期の段階でエンセラダスが形成された可能性が高い。また、この反応条件からは、水素の生成が起こっていることが示唆されており、これが地表下に生息する生物にとってのエネルギーとなっている可能性がある。

2016年後半になると、土星を周回するNASAのカッシーニ宇宙探査機による最後のミッション(「グランドフィナーレ」)が始まり、2017年に燃料切れを起こすまでに同ミッションの中でも極めて大胆な飛行が行われる。エンセラダスに対する最終フライバイは、2015年の10月後半から12月にかけて行われる予定で、活動中の間欠泉の水を豊富に含むプリュームの中を通過することにもなっており、これが今回の研究成果の裏付けに役立つ可能性がある。

The core of Enceladus, one of Saturn’s moons, is thought to be similar to that of primitive meteorites, according to experiments presented in Nature Communications this week. The southern hemisphere of this moon is geologically active and, based on the observed hydrothermal activity, it has been possible to model the conditions beneath the crust.

The recent detection of plumes of ice and silica-rich particles originating inside Enceladus’ icy crust has suggested that water-rock interactions are currently occurring deep inside the moon. In order to simulate the generation of the tiny silica-rich particles, Yasuhito Sekine and colleagues experimented with gases similar in composition to those in the observed plumes. In the laboratory, they were able to create liquids at the conditions found on Enceladus and suggest that they are consistent with the formation of serpentine and saponite, minerals also found in primitive meteorites. If the core of Enceladus has this primitive composition, it is likely that the moon formed very early in Solar System history. The reaction conditions also suggest that hydrogen production is taking place, which could provide energy for possible life forms beneath the surface.

NASA’s Cassini mission around Saturn will begin its ‘Grand Finale’ phase late next year , conducting some of its most daring manoeuvres before it runs out of fuel in 2017. The final flybys of Enceladus, including a dive through the water-rich plumes from the active geysers, will take place late October and December 2015 and may help corroborate the current study.

doi: 10.1038/ncomms9604

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