Колебания лун Урана могут указывать на наличие океанов подо льдом

Фото из открытых источников

Подповерхностные океаны жидкой воды являются общей чертой лун Юпитера и Сатурна. Исследователи изучают, могут ли ледяные луны Урана и Нептуна иметь их также. Их новая статья предполагает, что будущие миссии к внешней части Солнечной системы могли бы измерить вращение лун и обнаружить любые колебания, указывающие на жидкие океаны. Меньшее колебание означает, что луны в основном твердые, но большие колебания могут указывать на лед, плавающий в океане жидкости. 

Уран — седьмая планета в Солнечной системе, классифицируемая как ледяной гигант, его диаметр составляет 50 724 км. У него 27 известных лун, каждая из которых имеет уникальные и отличительные характеристики. Их, как правило, делят на три разные группы: большие луны, маленькие внутренние луны и те, которые являются нерегулярными внешними лунами. Самая большая луна Урана — Титания, которая в целом состоит из равных частей камня и льда. Поверхность представляет собой смесь старых кратеров и более молодых геологических особенностей, линий разломов и даже криовулканизма. 

Ледяные луны интересны для исследования в основном из-за возможности обнаружения жизни! Спутник Юпитера Европа является прекрасным примером. Под ледяной корой толщиной 30 км существует океан, предположительно глубиной 100 км. Океан поддерживается в жидком состоянии за счет внутреннего тепла, вырабатываемого приливными взаимодействиями с Юпитером. Предполагается, что подповерхностные океаны, подобные этим, могут быть средой обитания жизни. На Земле мы обнаружили жизнь в самых глубоких расщелинах наших океанов, черпающую энергию не из солнечного света, а из гидротермальных источников. Такие особенности вполне могут существовать на Европе и других ледяных лунах, что делает их прекрасными местами для обнаружения жизни. 

Многое было изучено о внешней Солнечной системе, в основном благодаря зондам Voyager и Pioneer. Исследуя регион почти 40 лет назад, зонды были оснащены довольно ограниченными системами визуализации. Теперь NASA планирует отправить еще один зонд к Урану с более совершенными технологиями и узнать больше о его ледяных лунах. 

Группа исследователей из Института геофизики Техасского университета готовится к миссии, разрабатывая метод обнаружения подповерхностных океанов с использованием только камер! Их подход основан на получении изображений лун с высоким разрешением и их анализе на предмет любых колебаний при вращении луны.

Из этой информации можно узнать, сколько льда, воды и камней находится внутри. Если колебание незначительное, то, скорее всего, внутренняя часть луны твердая, тогда как гораздо большая амплитуда колебания может означать, что лед плавает в подповерхностном океане. На самом деле, большое колебание означает перемещение всего на 100 метров. Это находится в пределах возможностей обнаружения современной технологией. 

Метод, разработанный планетологом Дугом Хемингуэем и его командой, был проверен с помощью некоторых теоретических расчетов. Они обнаружили, что, например, если Ариэль колеблется примерно на 100 метров, то, скорее всего, он будет иметь океан толщиной 160 км, окруженный ледяным панцирем толщиной около 30 км. Более мелкие океаны можно обнаружить, но работа, проделанная командой, поможет дать разработчикам миссий руководящие принципы для максимизации результата научных целей.