今日の宇宙画像　2006年8月10日号　氷の温泉は、暖かい？それともやはり冷たい？　惑星テラ見聞録

Enceladus Ice Volcanos
Credit & Copyright: Michael Carroll, NASA
Explanation
In this stunning Saturnian vista - one in a series of artist's visions of volcanos on alien worlds - icy geysers erupt along narrow fractures in inner moon Enceladus. The majestic plumes were actually discovered by instruments on the Cassini Spacecraft during close encounters with bright and shiny Enceladus last year. Researchers now suspect the plumes originate from near-surface pockets of liquid water with temperatures near 273 kelvins (0 degrees C) - hot when compared to the distant moon's surface temperature of 73 kelvins (-200 degrees C). A dramatic sign that tiny, 500km-diameter Enceladus is surprisingly active, these ice volcanos hold out another potential site in the search for water and origin of life beyond planet Earth. Enceladus' ice volcanos also likely produce Saturn's faint but extended E ring.
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　今日の宇宙画像は、真夏に相応しい？話題として氷火山の間欠泉です。
　宇宙全体、それほど広範囲でなくとも天の川銀河でも狭い範囲にある太陽系の小さな月に氷の火山がありました。
　惑星地球の常識として、火山は灼熱であり水は沸騰して蒸気に変換されます。
　ところが、氷の火山では、氷を流動水に近く解凍し、間欠泉として噴火していました。
　噴火物は、親惑星を取り巻く広大なリングになって宇宙を漂っています。
　この氷の火山が水を噴火させているところは、土星の月エンケラドスです。
　火山噴火のあるところには、温泉があります。
　ですから、このエンケラドスにも暖かい温泉があるかもしれません。
　暖かいといっても周囲が零下200度の氷の世界ですから摂氏0度の暖かさです。
　身も心も凍り付いている人でも、このエンケラドス温泉で水を滴らせるまで温まることができるでしょう。

　2006年8月14日　t.sasaki

氷火山のエンケラドス

画像の説明

　この衝撃的な土星の眺望は、アーティストの異国世界における火山の展望の一連のひとつで、土星の内側の月エンケラドスで氷に覆われた間欠泉が、狭い裂け目に沿って噴火します。

　荘厳な柱状噴出が、昨年、明るく光るエンケラドスとの近い遭遇の間に、カッシーニ宇宙船に搭載してある計器で実際に発見されました。

　研究者は、現在、柱状噴出が、遠い月の表面温度73K（摂氏マイナス200度）に比べるととても熱い温度の273K（摂氏0度）に近くて、表面に近い流動水の窪み溜から生じていると思っています。

　直径500キロメートルの小さなエンケラドスが、驚くほど活動的であるという劇的なサインを見せたことによって、これらの氷火山が、惑星地球を超えた向こうの世界に水と生命の起源の捜索で、もう一つの潜在的な場所があることを抱かせます。

　また、エンケラドスの氷火山は、土星の微かなれども広いEリングを作り出している見込みがあります。

		この画像は、土星の月エンケラドスの内部を図示しています。　図は、エンケラドスの氷の外観(黄色)および岩の核(赤)の中で、内部から浮上する暖かい低密度物質を示します。　エンケラドスが、南極に低密度のこの地域を置くためにそれ自体が回転したかもしれないし回転させたかもしれないと伝えています。　この説明図は、内部の構造を示す目的でカッシーニ宇宙船カメラで撮られる可視光画像の修正された部分を使っています。　カッシーニのカメラは、氷の粒子を宇宙に吹き飛ばしている巨大な柱状噴出を記録しました。
Credit : NASA/JPL/Space Science Institute
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氷の世界の土星の月エンケラドスは、異常に暖かい活発な南極で、惑星との間で珍しい特徴を果たしたかもしれません。　新しい調査は、エンケラドスが文字通り寝返りを打ったことを示して、月の最も熱い箇所が南極である理由を説明します。　カッシーニ宇宙船が、氷のジェットと柱状噴出が小さい月の南極の地域から噴出する活発な間欠泉を観測したので、エンケラドスは、最近、科学者の注目を略奪しました。　それが、そこで起こらなかったならば、科学者たちが説明を試みる謎解きは、どうして熱い場所が極で終わっているのかについてでした。　研究者は、月の新しい方向づけが、エンケラドス内部から表面まで上がっている暖かい低密度物質によって動かされたと提案します。　類似した作用が、天王星の月ミランダに起こったかもしれません。　カッシーニは、惑星地球の南極大陸と同じくらいの大きさでとても冷たい世界と予想される氷の月が、表面の水の氷の層の下に流動水を蓄える地質活動の領域があるという驚く発見をしました。
	Credit & Copyright: Michael Carroll, NASA
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科学者たちは、濃く収容した暖かくて活発な地域がそこにあるために、ぐるぐる動く月を考えています。　それらの質量のより多くが赤道に近いならば、惑星と月を含む回転体は、安定しています。　天体の中の質量のどんな再分配でも、回転の軸に関して不安定性を引き起こす可能性があります。　新しい方向づけは、極の低密度に対して赤道と地域の過剰質量の状態に起因するかもしれません。　これは、実際にエンケラドスで起こったことです。　科学者たちは、エンケラドスの表面下の低密度小塊の影響を計算して、それが、月を最高30度まで寝返りを打つ原因になって、小塊を極に置かせることができたことを示しました。　科学者は、エンケラドス転覆を説明するために類似を用いました。　回転するボウリングのボールは、垂直に空けてある指用の穴が最もわずかな質量を持つ軸としてあるために、その回転軸に沿って転がる傾向があります。　同じように、エンケラドスは、最少の質量を伴う月の部分があるために、その垂直な回転軸に沿って明らかに転がりました。　地下深部からの上昇作用によって上位層が押し上げられて、ドーム状または背斜状の地質構造になる「ダイアピル」と呼ばれる上昇する小塊が、氷の外壁かエンケラドスの岩石核のいずれかの内部にあるのかもしれません。　いずれにせよ内部の物質が加熱して、それが広がって、表面の方でより低密度になりその後、上昇します。　暖かい低密度物質のこの上昇は、また、地殻構造上の圧力に起因する断層線を示唆する間欠泉と「トラの縞模様」のような地域を含む高い熱と著しい表面特徴の説明に役立ちました。　エンケラドスの内部の加熱作用は、多分、土星のその変わった軌道に起因するでしょう。　エンケラドスが、土星の周囲を回るとともに潮の力によって圧迫され伸ばされ、また、その力学エネルギーが、月の内部で熱エネルギーに変換されます。　将来のカッシーニによるエンケラドス観察は、このモデルを支えるかもしれません。　一方、科学者は、より多くの手掛かりを求めて2008年にある次のエンケラドス接近飛行を待ちます。

エンケラドスの氷ジェットは、この華々しく活発な月の南極上の宇宙に、数百キロメートルも粒子を流れ込ませます。　粒子の一部が、土星の回りに広がったEリングを作るために流出しています。　この色分けされた画像は、柱状噴出のとても微かで大規模な輪郭と範囲を見ることを容易にするために、微かな兆候を強化する処理が行われています。　直径505キロメートルのエンケラドスの背後とその上の明るい一片は、土星のEリングで、そこにこの興味をそそる単体が住んでいます。　極左の小さい丸い天体は、背景星です。　画像は、可視光でカッシーニ宇宙船の狭角度カメラで、2006年3月24日にエンケラドスからおよそ190万キロメートルの距離で、太陽-エンケラドス-宇宙船、または角度162度でデータを得ました。　映像目盛りは、ピクセルにつき11キロメートルです。
	Credit: NASA/JPL/Space Science Institute
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		土星の活発な月エンケラドスが、宇宙に氷の粒子を噴出し続けるので、割れた南極の地形の下で起こっている仕組みを理解するのに、科学者は苦心します。　この説明図は、カッシーニ結像科学チームが、ジャーナル科学で2006年3月10日に発表の論文で提案したモデルの重要な側面を図示します。　モデルは、絶対273度(摂氏0度)より上の加圧される流動水の地下蓄積が、月の南極上の空へ氷の物質ジェットを放つ間欠泉に、どのように燃料を供給することができるかを提案して示します。　説明図内で、外観に至るまでの穴は、南極の地形のカッシーニ眺めで見られた「トラの縞模様」割れ目の1つを突き通します。　温度は、深くなるほど上昇します。
Credit : NASA/JPL/Space Science Institute
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内部の放射性崩壊と伸縮は、たぶん「トラの縞模様」割れ目に集中的で、エンケラドスの軌道の特徴によって引き起こされるいくつかの組み合わせが、液状の貯水槽を作る熱の源として関係しています。　しかしながら、エンケラドスの深い内部がどのように作用するかや、月が岩石の核と氷外層に完全に分離しているのかどうかも、まだ明らかではありません。

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　３Ｄ立体画像の付録です。交差法で立体的に見るには、左右の画像の中間(画像下の真ん中の黒点の上)に両目の焦点を合わせます。いわゆる、寄り目にします。平行法で立体的に見るには、左右のそれぞれの画像の下にある黒点の上の真ん中あたりに視線を持っていきます。このときには、両方の画像が、ぼんやりと見えるように画面をつき抜いてその先に焦点を当てるつもりで見ます。ほとんどを交差法にしています。平行法で見たい方は、画像をコピーして左右の画像を入れ替えてください。２００２年４月３０日ページに立体視の方法について掲載しています。