Bir SwRI bilim adamı, Satürn’ün küçük uydusu Mimas’ın (solda) daha büyük komşusu Enceladus ile ortak bir yanı olduğunu keşfetti: kalın buzlu bir yüzeyin altında bir iç okyanus. Donmuş hareketsiz bir uydu olduğu düşünülen Mimas, şimdi altında yatanı ele vermeyen bir yüzeye sahip “gizli” bir okyanus dünyası olarak kabul ediliyor. Bu keşif, var olduğu düşünülen potansiyel olarak yaşanabilir dünyaların sayısını büyük ölçüde artırabilir. Kredi: NASA / JPL-Caltech / Uzay Bilimleri Enstitüsü
Keşif, yeni bir “gizli” okyanus dünyaları sınıfına işaret edebilir.
Güneybatı Araştırma Enstitüsü’nden bir bilim insanı, gezegenin en küçük, en içteki ayının olduğunu kanıtlamak için yola çıktı. Satürn donmuş atıl bir uyduydu ve bunun yerine Mimas’ın sıvı bir iç okyanusa sahip olduğuna dair ikna edici kanıtlar keşfetti. azalan günlerde NASA‘s Cassini uzay aracı, ayın dönüşünde, genellikle bir iç okyanusu destekleyebilen jeolojik olarak aktif bir cisme işaret eden ilginç bir salınım veya salınım tespit etti.
Buzlu uyduların, özellikle de okyanuslar ve dev gezegen uydu sistemlerinin evrimi.
Son 25 yılda gezegen bilimindeki en derin keşiflerden biri, güneş sistemimizde kaya ve buz katmanlarının altında okyanus bulunan dünyaların yaygın olmasıdır. Bu tür dünyalar arasında Europa, Titan ve Enceladus gibi dev gezegenlerin buzlu uydularının yanı sıra Plüton. Yüzey okyanusları olan Dünya gibi dünyalar, sıvı okyanusları destekleyen sıcaklıkları korumak için yıldızlarından dar bir mesafe aralığında bulunmalıdır. Bununla birlikte, iç su okyanus dünyaları (IWOW’lar), çok daha geniş bir mesafe aralığında bulunur ve galakside var olması muhtemel yaşanabilir dünyaların sayısını büyük ölçüde artırır.
Rhoden, “Mimas’ın yüzeyi yoğun bir şekilde kraterli olduğundan, bunun sadece donmuş bir buz kütlesi olduğunu düşündük” dedi. “Enceladus ve Europa gibi IWOW’lar kırılma eğilimindedir ve diğer jeolojik aktivite belirtileri gösterir. Mimas’ın yüzeyinin bizi kandırdığı ortaya çıktı ve yeni anlayışımız, güneş sistemimizde ve ötesinde potansiyel olarak yaşanabilir bir dünya tanımını büyük ölçüde genişletti.”
Gelgit süreçleri, bir uyduda yörünge ve dönme enerjisini ısı olarak dağıtır. Mimas’ın serbest bırakılmasından çıkarılan iç yapıya uyması için, ay içindeki gelgit ısıtması, okyanusun donmasını engelleyecek kadar büyük, ancak kalın bir buz kabuğunu muhafaza edecek kadar küçük olmalıdır. Ekip, gelgit ısıtma modellerini kullanarak, sıvı bir okyanus üzerinde 14 ila 20 mil kalınlığındaki sabit durumlu bir buz kabuğu için en makul açıklamayı oluşturmak için sayısal yöntemler geliştirdi.
Rhoden, “Çoğu zaman bu modelleri oluşturduğumuzda, gözlemlediğimiz şeyi üretmek için onlara ince ayar yapmamız gerekiyor” dedi. “Bu sefer bir iç okyanus için kanıtlar, en gerçekçi buz kabuğu stabilite senaryolarından ve gözlemlenen özgürlüklerden yeni ortaya çıktı.”
Ekip ayrıca, yüzeyden gelen ısı akışının buz kabuğunun kalınlığına karşı çok hassas olduğunu, bir uzay aracının doğrulayabileceği bir şey buldu. Örneğin, Juno uzay aracının Europa tarafından uçması ve bu Jovian ayındaki ısı akışlarını ölçmek için mikrodalga radyometresini kullanması planlanıyor. Bu veriler, bilim adamlarının, NASA’nın Europa Clipper’ı 2024 lansmanına yaklaşırken özellikle ilginç olan Mimas gibi okyanus dünyalarının buzlu kabuklarını ısı akışının nasıl etkilediğini anlamalarını sağlayacak.
Rhoden, “Sonuçlarımız Mimas’ta günümüz okyanusunu desteklese de, ayın yörüngesel ve jeolojik özelliklerini, termal-yörüngesel evrimine ilişkin mevcut anlayışımızla uzlaştırmak zor” dedi. “Mimas’ın bir okyanus ayı olarak statüsünü değerlendirmek, oluşumu ve evriminin modellerini kıyaslayacaktır. Bu, Satürn’ün halkalarını ve orta büyüklükteki uydularını ve ayrıca potansiyel olarak yaşanabilir okyanus aylarının yaygınlığını, özellikle Uranüs. Mimas, devam eden araştırmalar için zorlayıcı bir hedeftir.”
Referans: Alyssa Rose Rhoden ve Matthew E. Walker tarafından “Gelgit ısıtma analizinden okyanus taşıyan bir Mimas örneği”, 4 Ocak 2022, İkarus.
DOI: 10.1016/j.icarus.2021.114872
Rhoden, NASA’nın Okyanus Dünyaları Araştırma Koordinasyon Ağı Ağı’nın eş lideridir ve daha önce Ulusal Akademilerin Astrobiyoloji ve Gezegen Bilimi Komitesi’nde görev yapmıştır.