Naukowcy „zadziwieni” kolejnym księżycem Saturna może być świat oceaniczny

Naukowcy „zadziwieni” kolejnym księżycem Saturna może być świat oceaniczny

Znacznik czasu: 7 lutego 2024 6:21
Naukowcy „zadziwieni” kolejnym księżycem Saturna może być świat oceaniczny PlatoBlockchain Data Intelligence. Wyszukiwanie pionowe. AI.

Woda w stanie ciekłym jest niezbędnym warunkiem życia, jakie znamy. Kiedy astronomowie po raz pierwszy zajrzeli do Układu Słonecznego, wydawało się, że Ziemia jest pod tym względem przypadkiem szczególnym. Znaleźli ogromne kule gazu, pustynne światy, wielkie piece i pozbawione powietrza piekła. Jednak rośnie liczba dowodów na to, że woda w stanie ciekłym wcale nie jest rzadkością – jest po prostu wyjątkowo dobrze ukryta.

Połączenia lista światów z podpowierzchniowymi oceanami w naszym Układzie Słonecznym z roku na rok jest coraz dłuższa. Oczywiście wielu osobom znane są najbardziej oczywiste przypadki: lodowe księżyce Enceladus i Europa dosłownie pękają w szwach wodą. Ale do ich grona dołączyli inni, mniej oczywisti kandydaci, w tym Kallisto, Ganimedes, Tytan, a być może nawet Pluton.

Teraz, naukowcy kłócą się w artykule w Natura że być może będziemy mieli powód, aby dodać do tej listy jeszcze jednego długoterminowca: księżyc Saturna, „Gwiazdę Śmierci”, Mimas. Nazywany tak od gigantycznego krateru uderzeniowego zajmującego około jednej trzeciej jego średnicy, Mimas jest częścią dyskusji od lat. Jednak brak wyraźnych dowodów na jego powierzchni sprawił, że naukowcy zaczęli wątpić, czy może ukrywać wewnętrzne oceany.

W artykule, który zawiera świeżą analizę obserwacji dokonanych przez sondę Cassini, stwierdzono, że zmiany orbity Księżyca w czasie najlepiej wytłumaczyć obecnością globalnego oceanu głęboko pod jego lodową skorupą. Zespół uważa, że ​​dane sugerują również, że ocean jest bardzo młody, co wyjaśnia, dlaczego jeszcze nie ujawnił swojej obecności na powierzchni.

„Głównym odkryciem jest odkrycie warunków sprzyjających zamieszkaniu na obiekcie Układu Słonecznego, w którym nigdy, przenigdy nie spodziewalibyśmy się obecności wody w stanie ciekłym” – Valery Lainey, pierwszy autor i naukowiec w Observatoire de Paris, powiedział Space.com. „To naprawdę zadziwiające.”

Układ Słoneczny tonie

Jak dokładnie zamarznięte księżyce na obrzeżach Układu Słonecznego zawierają całe oceany ciekłej wody?

W skrócie: połącz ciepło i dużą ilość lodu, a otrzymasz oceany. Wiemy, że w zewnętrznym Układzie Słonecznym, od księżyców po komety, jest mnóstwo lodu. Ale ciepło? Nie tak bardzo. Im dalej, tym bardziej słońce chowa się za rozgwieżdżonym tłem.

Wewnętrzne światy oceaniczne zależą od innego źródła ciepła – grawitacji. Kiedy krążą wokół Jowisza lub Saturna, ogromne zmiany grawitacyjne naginają się i wypaczają ich wnętrze. Tarcie powstałe w wyniku tego mielenia, zwane zginaniem pływowym, wytwarza ciepło, które topi lód, tworząc słone oceany.

Im więcej patrzymy, tym więcej znajdujemy dowodów na istnienie ukrytych oceanów w zewnętrznym Układzie Słonecznym. Uważa się, że na niektórych jest więcej wody w stanie ciekłym niż na Ziemi, a tam, gdzie jest woda w stanie ciekłym, może istnieć życie – przynajmniej tego chcemy się dowiedzieć.

Kolejny oceaniczny świat?

Spekulacje, że Mimas może być światem oceanicznym, nie są nowe. Dziesięć lat temu niewielkie przesunięcia na orbicie Księżyca zmierzone przez sondę Cassini sugerowały, że albo ma on jądro o dziwnym kształcie naleśnika, albo wewnętrzny ocean. Naukowcy uważali, że to drugie rozwiązanie to strzał w dziesiątkę, ponieważ – w przeciwieństwie do popękanych, ale w dużej mierze pozbawionych kraterów powierzchni Enceladusa i Europy – powierzchnia Mimasa jest usiana kraterami, co sugeruje, że przez eony pozostawała w dużej mierze nienaruszona.

Celem nowego badania było dokładniejsze przyjrzenie się danym, aby lepiej ocenić możliwości. Zgodnie z modelowaniem wykorzystującym dokładniejsze obliczenia zespół stwierdził, że rdzeń w kształcie naleśnika jest prawdopodobnie niemożliwy. Aby dopasować się do obserwacji, jego końce musiałyby wystawać poza powierzchnię: „To jest niezgodne z obserwacjami” – napisali.

Zajęli się więc hipotezą dotyczącą wewnętrznego oceanu i stworzyli szereg możliwości. Modele nie tylko dobrze pasują do orbity Mimasa, ale także sugerują, że ocean prawdopodobnie zaczyna się od 20 do 30 kilometrów pod powierzchnią. Zespół uważa, że ​​ocean byłby prawdopodobnie stosunkowo młody, miał od kilku do 25 milionów lat. Połączenie głębi i młodości może wyjaśnić, dlaczego powierzchnia Księżyca pozostaje w dużej mierze nienaruszona.

Ale co odpowiada za tę młodzież? Zespół sugeruje, że stosunkowo niedawne spotkania grawitacyjne – być może z innymi księżycami lub podczas formowania się układu pierścieni Saturna, który według niektórych naukowców jest również stosunkowo młody – mogły zmienić stopień zginania pływowego wewnątrz Mimasa. Związane z tym ciepło dopiero niedawno stało się na tyle duże, że stopiło lód w oceanach.

Weź dwa

To przekonujący przypadek, ale wciąż niepotwierdzony. Kolejne kroki obejmowałyby więcej pomiarów wykonanych przez przyszłą misję. Jeśli pomiary te będą zgodne z przewidywaniami zawartymi w artykule, naukowcy mogą potwierdzić istnienie oceanu, a także jego głębokość pod powierzchnią.

Badanie młodego, wciąż ewoluującego oceanu wewnętrznego może dostarczyć nam wskazówek na temat tego, jak w przeszłości powstały starsze i bardziej stabilne oceany. Im więcej wody w stanie ciekłym znajdziemy w naszym Układzie Słonecznym, tym większe jest prawdopodobieństwo, że będzie ona powszechna w całej galaktyce. Jeśli wodne światy– czy to w postaci planet, czy księżyców – to dziesięć dziesięciocentówek, co to mówi o życiu?

Jest to oczywiście wciąż jedno z największych pytań nauki. Ale każdego roku, dzięki wskazówkom zebranym w naszym Układzie Słonecznym i Poza, jesteśmy coraz bliżej odpowiedzi.

Kredytowych Image: NASA / JPL / Space Science Institute

Znak czasu:

Więcej z Centrum osobliwości