נאס"א תחפש אוקיינוסים תת-קרקעיים בתוך ירחי אוראן

נראה כי כמה מהירחים הקפואים במערכות צדק ושבתאי מחזיקים באוקיינוסים פנימיים של מים נוזליים. הידע שלנו על הירחים האוראניים מוגבל יותר אבל לסיור עתידי במערכת אורנוס יש פוטנציאל לזהות אוקיינוסים תת-קרקעיים. תכנון זה דורש הבנה כיצד המבנים הפנימיים של הירחים - עם ובלי אוקיינוסים - קשורים לכמויות הניתנות לצפייה. מחקר חדש של המכון לגיאופיזיקה של אוניברסיטת טקסס ואוניברסיטת קליפורניה סנטה קרוז מראה שהיבטים מסוימים של מצבי הסיבוב שלהם יכולים להיות אבחוניים של נוכחות או היעדר אוקיינוסים פנימיים של מים נוזליים בתוך כמה מהירחים של אוראן - כמו מירנדה, אריאל , ואומבריל - וששילוב זה עם מדידות של שדה הכבידה יכול לספק אילוצים מקיפים על המבנים הפנימיים וההיסטוריה של הירחים האוראניים.

כאשר וויאג'ר 2 של נאס"א טס ליד אורנוס ב-1986, הוא צילם תצלומים מגורעים של ירחים גדולים מכוסי קרח.

כעת, נאס"א מתכננת לשלוח חללית נוספת לאורנוס, הפעם מצוידת כדי לראות אם הירחים הקפואים האלה מסתירים אוקיינוסים של מים נוזליים.

המשימה עדיין נמצאת בשלב תכנון מוקדם, אך חוקרים פלנטריים נערכים אליה על ידי בניית מודל מחשב חדש שיוכל לשמש לאיתור אוקיינוסים מתחת לקרח רק באמצעות מצלמות החללית.

מודל המחשב שלהם עובד על ידי ניתוח תנודות קטנות - או תנודות - באופן שבו ירח מסתובב כשהוא מקיף את כוכב האם שלו.

משם הוא יכול לחשב כמה מים, קרח וסלע יש בפנים. פחות תנודות פירושו שירח הוא ברובו מוצק, בעוד נדנוד גדול פירושו שהמשטח הקפוא צף על אוקיינוס ​​מים נוזליים.

בשילוב עם נתוני כבידה, המודל מחשב את עומק האוקיינוס ​​וכן את עובי הקרח שמעליו.

"אם בירחי אורנוס יתגלו שיש אוקיינוסים פנימיים, פירוש הדבר יכול להיות שיש מספר עצום של עולמות בעלי פוטנציאל להכיל חיים ברחבי הגלקסיה שלנו", אמר ד"ר דאג המינגווי, מדען פלנטרי במכון לגיאופיזיקה של אוניברסיטת טקסס.

"גילוי אוקיינוסים של מים נוזליים בתוך ירחי אורנוס ישנה את החשיבה שלנו לגבי מגוון האפשרויות היכן יכולים להתקיים חיים."

כל הירחים הגדולים במערכת השמש, כולל הירחים האוראניים, נעולים בגאות.

המשמעות היא שכוח המשיכה התאים לסיבוב שלהם כך שאותו צד פונה תמיד לכוכב האם שלהם בזמן שהם מקיפים.

עם זאת, זה לא אומר שהספין שלהם קבוע לחלוטין, וכל הירחים הנעולים בגאות מתנודדים קדימה ואחורה תוך כדי מסלולם.

קביעת היקף הנדנודים תהיה המפתח לדעת אם הירחים של אורנוס מכילים אוקיינוסים, ואם כן, כמה גדולים הם עשויים להיות.

ירחים עם אוקיינוס ​​מים נוזליים המתנפנף מבפנים יתנדנדו יותר מאלה המוצקים לאורך כל הדרך. עם זאת, אפילו האוקיינוסים הגדולים ביותר ייצרו רק תנודה קלה: סיבוב הירח עשוי לסטות רק כמה מאות מטרים כשהוא עובר במסלולו.

זה עדיין מספיק כדי לזהות חלליות חולפות. למעשה, הטכניקה שימשה בעבר כדי לאשר שלירחו של שבתאי אנצלדוס יש אוקיינוס ​​גלובלי פנימי.

כדי לברר אם אותה טכניקה תעבוד באורנוס, ד"ר המינגווי ועמיתו, ד"ר פרנסיס נימו מאוניברסיטת קליפורניה, סנטה קרוז, ערכו חישובים תיאורטיים עבור חמישה מירחיה והגיעו למגוון תרחישים סבירים.

זיהוי אוקיינוסים קטנים יותר פירושו שחללית תצטרך להתקרב או לארוז מצלמות חזקות במיוחד.

"השלב הבא הוא להרחיב את המודל כך שיכלול מדידות על ידי מכשירים אחרים כדי לראות כיצד הם משפרים את התמונה של פנים הירחים", אמר ד"ר המינגווי.

של הצוותעֲבוֹדָהפורסם בכתב העתמכתבי מחקר גיאופיזיים.

_____

די ג'יי המינגווי ופ. נימו. 2024. מחפשים אוקיינוסים תת-קרקעיים בתוך ירחי אורנוס באמצעות ליברות וכוח הכבידה.מכתבי מחקר גיאופיזיים51 (18): e2024GL110409; doi: 10.1029/2024GL110409

מאמר זה הוא גרסה של הודעה לעיתונות שסופקה על ידי אוניברסיטת טקסס.