Przedstawienie przez artystę statku kosmicznego Cassini NASA lecącego przez pióropusze wystrzeliwującego z księżyca Saturna Enceladusa.
(Zdjęcie: © NASA / JPL-Caltech)
Jednym z kluczowych czynników warunkujących życie światów może być ruch ich oceanów.
W tej chwili obliczenie tego ruchu jest wyzwaniem. W końcu naukowcy nie mogą po prostu zanurzyć stóp w wodzie. Ale nowe badania gromadzą informacje o czterech najbardziej intrygujących światy oceaniczne informować modele o tym, co mogą robić ich podpowierzchniowe oceany.
„Te oceany są naprawdę interesujące same w sobie” - powiedziała Space.com Krista Soderlund, ekspert w dziedzinie dynamiki płynów planetarnych na University of Texas w Austin i autor nowych badań. „Często przyciągasz satelitę tym, jak on wygląda na jego powierzchni, ale myślę, że to, co dzieje się pod powierzchnią, jest równie ekscytujące i interesujące. ”
Według jej nowych obliczeń pod powierzchnią lodowatych księżyców Układu Słonecznego dzieje się naprawdę wiele. Soderlund skupił się na księżycach Jowisza Europa i Ganymede i na księżycach Saturna Enceladus i tytan.
W każdym przypadku starała się zrozumieć, w jaki sposób czynniki takie jak szybkość rotacji świata, grubość jego skorupy lodowej i gęstość wody morskiej mogą wpływać na ilość wody poruszającej się w ukrytych oceanach.
Jej obliczenia sugerują, że oceany na Enceladusie i być może Tytanie mogą przyjmować prądy w naprzemiennych pasmach i szczególnie silny przepływ ciepła w pobliżu biegunów. Z drugiej strony Europa, ponieważ jej obrót jest mniej istotny, wydawała się mieć najbardziej zauważalny przepływ ciepła w pobliżu równika. (Naukowcy nie wiedzą wystarczająco dużo o Ganymede aby osiedlić się na konkretnym modelu prądu oceanicznego).
Prognozowanie takiej aktywności w oblodzonych księżycach jest obiecującym wskaźnikiem dla tych, którzy zastanawiają się, czy takie oceany mogłyby być domem dla życia. „Kiedy myślimy o dynamice oceanów, jest to naprawdę ważne dla zamieszkiwania” - powiedziała Space.com Alyssa Rhoden, naukowiec z Southwest Research Institute zajmującego się skorupami lodowymi. Rhoden nie był zaangażowany w nowe badania, ale współprowadzi nową sieć badań nad światami oceanów. „Daje nam to wyobrażenie o tym, jak wiele się wiruje i jak przenosisz składniki odżywcze z jednego miejsca do drugiego, jak przenosisz energię z jednego miejsca do drugiego”.
Więcej zawirowań i zawirowań oznacza większe szanse, że składniki życia może faktycznie zderzyć się. Ale pomimo pracy, którą Soderlund włożył w próbę zrozumienia tych ukrytych oceanów, wynik jest nadal echem tego, co może się wydarzyć na tych światach.
Jest to uniwersalne wyzwanie związane z modelowaniem jako podejściem naukowym: model nigdy nie będzie tak skomplikowany i kompleksowy jak rzeczywistość. „Wszystkie nasze modele są w błędzie, wszystkie są w błędzie” - powiedział Rhoden. „Ponieważ nie możemy właściwie wszystkiego wymodelować”.
Jednak uzyskanie większej ilości danych na temat tych księżyców i ich ukrytych oceanów dopracuje te modele, powiedział Rhoden, i to niekoniecznie wymaga bezpośredniego próbkowania oceanów - choć nie trzeba dodawać, że naukowcy chcieliby to zrobić.
Na długo zanim takie wyczyny są możliwe, inna misja naukowcy mogą zwrócić się do NASA Europa Clipper i Europejskiej Agencji Kosmicznej Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE), których uruchomienie zaplanowano na lata 2020.
Soderlund jest członkiem zespołu jednego z nich Europa Clipperprzyrządy, radar do oceny i sondowania w Europie: urządzenie ocean na bliską powierzchnię lub REASON. Ponieważ dynamika oceanu wpływa na skorupę lodową nad nią, dane z REASON powinny pomóc naukowcom zweryfikować niektóre z ich hipotez dotyczących aktywności oceanów w Europie, powiedziała.
Jeśli jej przypuszczenie, że przepływ ciepła jest najsilniejszy w oceanie Europy na równiku, jest prawidłowe, na przykład lodowa skorupa księżyca powinna być tam cieńsza. Jest to podejście, które zamienia ogromną irytację pokrywy lodowej blokującej bezpośredni widok przedmiotu badań w narzędzie i rozpoznaje sposób, w jaki te dziwne oceany muszą być połączone z otoczeniem - tak jak jest to tutaj na Ziemi.
„Przewidywanie, że same w sobie mają silne prądy oceaniczne, jest ekscytujące, ponieważ nie jest to po prostu pasywny zbiornik wodny, ale ma naprawdę fajne, intrygujące i zabawne cechy” - powiedział Soderlund. „To trochę jak nasze Ocean ziemi pod tym względem, gdzie dzieje się po prostu dużo ”.
Badanie zostało opisane w papier opublikowany 29 lipca w czasopiśmie Geophysical Research Letters.
- Zdjęcia: Europa, Tajemniczy Lodowaty Księżyc Jowisza
- Hipnotyzujące wideo satelitarne rejestruje magiczny widok Ziemi
- Zakopany ocean Europy może unieść się na powierzchnię (wideo)
