Σε ποιους δορυφόρους βρήκες νερό;
Ο Ουρανός έχει 27 φεγγάρια, συμπεριλαμβανομένων πέντε ιδιαίτερα μεγάλων δορυφόρων - Titania, Oberon,
Αυτές οι εικόνες έδειξαν επίσης φυσικά σημάδια υγρού νερού που εκρήγνυται από τα έντερα και παγώνουν στην επιφάνεια, μια διαδικασία που ονομάζεται κρυοβολκανισμός.
- Τιτανία
Η Τιτανία είναι ο μεγαλύτερος δορυφόρος του Ουρανού και ο όγδοος μεγαλύτερος δορυφόρος στο ηλιακό σύστημα. Ανακαλύφθηκε από τον William Herschel στις 11 Ιανουαρίου 1787 (έξι χρόνια μετά την ανακάλυψη του Ουρανού).
Όπως όλα τα μεγαλύτερα φεγγάρια του Ουρανού, η Τιτανία,πιθανώς σχηματίστηκε από έναν δίσκο συσσώρευσης που περιβάλλει τον πλανήτη κατά τη διάρκεια του σχηματισμού του. Η Τιτανία αποτελείται από περίπου ίσες ποσότητες βράχου και πάγου, και πιθανότατα διαφοροποιείται σε έναν βραχώδη πυρήνα και έναν μανδύα πάγου.
Η επιφάνεια του Titania είναι σχετικά σκοτεινήκοκκινωπή απόχρωση. Το ανάγλυφο του σχηματίστηκε τόσο από κρούσεις αστεροειδών και κομητών, όσο και από ενδογενείς διεργασίες. Ο δορυφόρος είναι καλυμμένος με πολυάριθμους κρατήρες, με διάμετρο 326 χιλιομέτρων.
Είναι πιθανό ότι μια πρώιμη ενδογενήςαποκατάσταση της επιφάνειας, η οποία διέγραψε την παλιά, βαριά κρατήρα της επιφάνεια. Η επιφάνεια της Τιτανίας κόβεται από ένα σύστημα τεράστιων φαραγγιών και βράχων που σχηματίζονται κατά τη διάρκεια του τεντώματος του φλοιού ως αποτέλεσμα της επέκτασης των εντέρων σε πρώιμο στάδιο της ιστορίας του.
- Όμπερον
Το Oberon είναι ο δεύτερος μεγαλύτερος και ογκώδης δορυφόρος του Ουρανού και ο ένατος μεγαλύτερος δορυφόρος στο ηλιακό σύστημα. Επίσης γνωστό ως Uranus IV. Ανακαλύφθηκε από τον William Herschel το 1787.
Είναι πιθανό ότι ο Oberon σχηματίστηκε απόο δίσκος συσσώρευσης που περιβάλλει τον Ουρανό αμέσως μετά τη δημιουργία του Ο σύντροφος αποτελείται από περίπου ίσες ποσότητες βράχου και πάγου και πιθανώς διαφοροποιείται σε έναν βραχώδη πυρήνα και έναν μανδύα πάγου. Μπορεί να υπάρχει ένα στρώμα υγρού νερού στα σύνορά τους.
Η επιφάνεια του Oberon είναι σκοτεινή με κόκκινη απόχρωση.Η ανακούφισή του δημιουργήθηκε κυρίως από τις επιπτώσεις των αστεροειδών και των κομητών, οι οποίοι δημιούργησαν πολλούς κρατήρες με διάμετρο έως 210 km. Το Oberon έχει ένα σύστημα φαραγγιών (αρπακτικά) που σχηματίζεται κατά τη διάρκεια της επέκτασης του φλοιού ως αποτέλεσμα της επέκτασης των εντέρων σε πρώιμο στάδιο της ιστορίας του.
Το Oberon αποτελείται από περίπου ίσες ποσότητες απόπάγος νερού και βαριά μη παγωμένα συστατικά, τα οποία μπορεί να περιλαμβάνουν πέτρες και οργανική ύλη. Η παρουσία πάγου νερού (με τη μορφή κρυστάλλων στην επιφάνεια του δορυφόρου) φάνηκε και από φασματοσκοπικές παρατηρήσεις. Σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες, χαρακτηριστικές των δορυφόρων του Ουρανού, ο πάγος γίνεται σαν πέτρα.
Οι ζώνες απορρόφησής του στο υποτελές ημισφαίριοισχυρότερο από τον αρχηγό, ενώ οι άλλοι δορυφόροι του Ουρανού έχουν το αντίθετο. Ο λόγος αυτής της ημισφαιρικής διαφοράς είναι άγνωστος. Ίσως το γεγονός είναι ότι το κορυφαίο ημισφαίριο είναι πιο ευαίσθητο σε μετεωρολογικές κρούσεις, που απομακρύνουν τον πάγο από αυτό. Το σκοτεινό υλικό θα μπορούσε να σχηματιστεί ως αποτέλεσμα της επίδρασης της ιονίζουσας ακτινοβολίας στην οργανική ύλη, συγκεκριμένα στο μεθάνιο που υπάρχει εκεί στη σύνθεση των κλαθρικών αλάτων.
- Umbriel
Ο Umbriel είναι ένας δορυφόρος του πλανήτη Ουρανού, που ανακαλύφθηκεαπό τον William Lassell στις 24 Οκτωβρίου 1851. Το Umbriel αποτελείται κυρίως από πάγο με σημαντικό ποσοστό βράχου. Μπορεί να έχει βραχώδη πυρήνα καλυμμένο με παγωμένο μανδύα. Όσον αφορά το μέγεθος, το Umbriel κατατάσσεται στην τρίτη θέση μεταξύ των φεγγαριών του Ουρανού και έχει την πιο σκοτεινή επιφάνεια, αντανακλώντας μόνο το 16% του προσπίπτοντος φωτός.
Ομπριέλ καλυμμένο με πολυάριθμα κρουστάμε κρατήρες που φτάνουν τα 210 χιλιόμετρα σε διάμετρο, κατέχει τη δεύτερη θέση μεταξύ των δορυφόρων του Ουρανού σε αριθμό κρατήρων (μετά τον Oberon). Το Umbriel, όπως όλα τα φεγγάρια του Ουρανού, υποτίθεται ότι σχηματίστηκε στον δίσκο προσαύξησης που περιέβαλε τον πλανήτη αμέσως μετά τον σχηματισμό του.
Το Umbriel είναι το τρίτο μεγαλύτερο και το τέταρτο μεγαλύτεροδορυφόρος του Ουρανού. Η πυκνότητά του είναι 1,39 g/cm3. Αυτό υποδηλώνει ότι ο δορυφόρος αποτελείται σε μεγάλο βαθμό από πάγο νερού, με πιο πυκνά συστατικά να αποτελούν περίπου το 40% της μάζας του. Αυτά τα συστατικά μπορεί να είναι πέτρες, καθώς και οργανικές ενώσεις υψηλού μοριακού βάρους γνωστές ως θολίνες.
Χρήση υπέρυθρης φασματοσκοπίας σεΣτην επιφάνεια βρέθηκε πάγος νερού. Οι ζώνες απορρόφησής του στο πρόσθιο ημισφαίριο είναι πιο έντονες από ό,τι στο οπίσθιο ημισφαίριο. Οι λόγοι αυτής της ασυμμετρίας είναι άγνωστοι, αλλά υποτίθεται ότι αυτό μπορεί να προκληθεί από τον βομβαρδισμό της επιφάνειας από φορτισμένα σωματίδια από τη μαγνητόσφαιρα του Ουρανού, η οποία δρα ειδικά στο πίσω ημισφαίριο (λόγω της συνδυασμένης περιστροφής του πλανήτη και του πλάσματος ).
Αυτά τα σωματίδια ψεκάζουν τον πάγο, αποσυνθέτουν το μεθάνιο που περιέχεται σε αυτόν (σχηματίζοντας ένα clathrate) και προσβάλλουν άλλες οργανικές ύλες, αφήνοντας ένα σκοτεινό υπόλειμμα πλούσιο σε άνθρακα.
- Άριελ
Ο Ariel είναι ο τέταρτος μεγαλύτερος δορυφόρος του Ουρανού. Άνοιξε στις 24 Οκτωβρίου 1851 από τον William Lassell.
Το Ariel είναι ένα από τα μικρότερα σφαιρικάδορυφόρους στο Ηλιακό Σύστημα (14ος μεγαλύτερος από τους 19). Μεταξύ των δορυφόρων του Ουρανού, είναι ο τέταρτος μεγαλύτερος (από τους πέντε μεγάλους δορυφόρους, μόνο ο Μιράντα είναι μικρότερος) και έχει ρεκόρ αλμπέντο.
Αποτελείται από περίπου μισό πάγο καιμισο φτιαγμένο από πέτρα και πιθανότατα διαφοροποιημένο σε βραχώδη πυρήνα και παγωμένο μανδύα. Όπως όλοι οι μεγάλοι δορυφόροι του Ουρανού, ο Άριελ πιθανότατα σχηματίστηκε από έναν δίσκο προσαύξησης που περιέβαλε τον πλανήτη κατά την πρώτη φορά μετά τον σχηματισμό του.
Το Ariel έχει μια περίπλοκη ανάγλυφη επιφάνεια - ισχυρήΟι περιοχές με κρατήρες διασχίζονται από γκρεμούς, φαράγγια και οροσειρές. Έχει νεότερα ίχνη γεωλογικής δραστηριότητας από άλλα φεγγάρια του Ουρανού. Η πηγή ενέργειας για αυτό, πιθανότατα, ήταν η παλιρροιακή θέρμανση.
Η τροχιά του Άριελ, όπως και άλλοι μεγάλοι δορυφόροι του Ουρανού, βρίσκεται στο επίπεδο του ισημερινού του πλανήτη. Επομένως, αυτοί οι δορυφόροι υπόκεινται σε ακραίες εποχιακές διακυμάνσεις στον φωτισμό.
Εκτός από πάγο νερού, χρησιμοποιώντας υπέρυθρεςΗ φασματοσκοπία στο Ariel αποκάλυψε διοξείδιο του άνθρακα (CO2), το οποίο είναι συγκεντρωμένο κυρίως στο πίσω ημισφαίριο. Σε αυτόν τον δορυφόρο του Ουρανού είναι ορατός κατά τη διάρκεια τέτοιων παρατηρήσεων καλύτερα (και ανακαλύφθηκε νωρίτερα) από όλους τους άλλους.
Η προέλευση του διοξειδίου του άνθρακα δεν είναι απολύτως σαφής.Θα μπορούσε να έχει σχηματιστεί στην επιφάνεια από ανθρακικά άλατα ή οργανική ύλη υπό την επίδραση της ηλιακής υπεριώδους ακτινοβολίας ή ιόντων που προέρχονται από τη μαγνητόσφαιρα του Ουρανού.
Το τελευταίο μπορεί να εξηγήσει την ασυμμετρία στοδιανομή διοξειδίου του άνθρακα στην επιφάνεια του δορυφόρου, επειδή αυτά τα ιόντα βομβαρδίζουν το υποτελές ημισφαίριο. Μια άλλη πιθανή πηγή είναι η απαέρωση του πάγου νερού στα έντερα του Ariel. Σε μια τέτοια περίπτωση, η απελευθέρωση CO2 μπορεί να οφείλεται σε προηγούμενη γεωλογική δραστηριότητα του δορυφόρου.
- Μιράντα
Το Miranda (Uranus V) είναι το πλησιέστερο και μικρότερο από τα πέντε μεγάλα φεγγάρια του Ουρανού. Ανακαλύφθηκε το 1948 από τον Gerard Kuiper.
Ο άξονας περιστροφής του Miranda, όπως και άλλοι μεγάλοιΟι δορυφόροι του Ουρανού βρίσκονται σχεδόν στο επίπεδο της τροχιάς του πλανήτη, και αυτό οδηγεί σε πολύ περίεργους εποχιακούς κύκλους. Ο Μιράντα πιθανότατα σχηματίστηκε από έναν δίσκο προσαύξησης (ή νεφέλωμα) που είτε υπήρχε γύρω από τον Ουρανό για κάποιο χρονικό διάστημα μετά το σχηματισμό του πλανήτη, είτε σχηματίστηκε κατά τη διάρκεια μιας ισχυρής σύγκρουσης, η οποία πιθανώς έδωσε στον Ουρανό μια μεγάλη κλίση άξονα περιστροφής (97,86 °).
Εν τω μεταξύ, η Miranda έχει τη μεγαλύτερη μεταξύ των μεγάλωνδορυφόροι του Ουρανού τροχιακή κλίση προς τον ισημερινό του πλανήτη: 4,338°. Η επιφάνεια του φεγγαριού πιθανότατα αποτελείται από πάγο νερού αναμεμειγμένο με πυριτικά, ανθρακικά και αμμωνία.
Είναι εκπληκτικό που έχει αυτός ο μικρός δορυφόροςμεγάλη ποικιλία ανάγλυφων μορφών (συνήθως σώματα αυτού του μεγέθους έχουν πιο ομοιόμορφη επιφάνεια λόγω της έλλειψης ενδογενούς δραστηριότητας). Υπάρχουν τεράστιες, κυλιόμενες πεδιάδες διάσπαρτες με κρατήρες και που διασχίζονται από ένα δίκτυο ρηγμάτων, φαραγγιών και απότομων βράχων.
Τρεις ασυνήθιστες περιοχές είναι ορατές στην επιφάνειαμεγέθους άνω των 200 χλμ. Αυτοί οι γεωλογικοί σχηματισμοί, μαζί με την εκπληκτικά υψηλή κλίση της τροχιάς, δείχνουν την περίπλοκη γεωλογική ιστορία της Miranda. Θα μπορούσε να επηρεαστεί από τους τροχιακούς συντονισμούς, τις παλιρροιακές δυνάμεις, τη μεταφορά στο έντερο, τη μερική βαρυτική διαφοροποίηση και την επέκταση της ύλης τους, καθώς και από επεισόδια κρυοβολισμού.
Η πυκνότητά του είναι η χαμηλότερη μεταξύ των κύριωνδορυφόροι του Ουρανού: 1,15 ± 0,15 g/cm3, που είναι αρκετά κοντά στην πυκνότητα του πάγου. Οι παρατηρήσεις της επιφάνειας στο υπέρυθρο αποκάλυψαν πάγο νερού αναμεμειγμένο με πυριτικά και ανθρακικά άλατα, καθώς και αμμωνία (NH3) σε ποσότητα 3%. Με βάση τα δεδομένα που ελήφθησαν από το Voyager 2, συνήχθη το συμπέρασμα ότι τα πετρώματα αποτελούν το 20-40% της μάζας του δορυφόρου.
Σύμφωνα με μια υπόθεση, σχηματίζεται ο πάγος στη Μιράνταενσωματώνονται με μεθάνιο. Εκτός από το μεθάνιο, τα υδατικά clathrates μπορούν να δεσμεύσουν μονοξείδιο του άνθρακα και άλλα μόρια, σχηματίζοντας μια ουσία με καλές θερμομονωτικές ιδιότητες - η θερμική αγωγιμότητα των clathrates θα είναι μόνο 2 έως 10% της θερμικής αγωγιμότητας του συνηθισμένου πάγου.
Έτσι, μπορούν να εμποδίσουν την εκροή απόΤο εσωτερικό του δορυφόρου είναι θερμότητα, η οποία απελευθερώνεται εκεί κατά τη διάρκεια της αποσύνθεσης των ραδιενεργών στοιχείων. Σε αυτήν την περίπτωση, θα χρειαστούν περίπου 100 εκατομμύρια χρόνια για να θερμανθεί ο πάγος έως τους 100 ° C. Η θερμική διαστολή του πυρήνα θα μπορούσε να φτάσει το 1%, γεγονός που θα οδηγούσε σε επιφανειακές ρωγμές. Η ετερογένεια του οφείλεται πιθανώς στην ετερογένεια της ροής θερμικής ενέργειας από τα έντερα.
Θα μπορούσε να υπάρχει ζωή σε αυτούς τους δορυφόρους;
Νέα έρευνα δείχνει ναι.Παρουσιάστηκε στη συνάντηση της AGU: επιστήμονες με επικεφαλής τον Benjamin Weiss, έναν πλανητικό επιστήμονα στο MIT, έχουν αναπτύξει μια μέθοδο για μελλοντικές αποστολές για να επιβεβαιώσουν την ύπαρξη υποθαλάσσιων ωκεανών σε κόσμους όπως ο Ουρανός. Μέσα από αυτό το έργο, η ομάδα ελπίζει επίσης να εμβαθύνει την κατανόηση και τη γνώση μας για δυνητικά κατοικημένους κόσμους.
Το κύριο ερώτημα εδώ είναι πουείναι κατοικήσιμα περιβάλλοντα στο ηλιακό σύστημα; Η ανακάλυψη των υποθαλάσσιων ωκεανών στην Ευρώπη και στον Εγκέλαδο αφήνει πολλούς από εμάς να αναρωτιόμαστε αν υπάρχουν ακόμα φεγγάρια που, ενώ είναι μικρά, μπορεί να είναι ακόμα ζεστά.
Benjamin Weiss, πλανητολόγος στο MIT
Πώς βρήκε ο συγγραφέας του έργου νερό στους δορυφόρους;
Οι συγγραφείς του έργου πιστεύουν ότι κορυφογραμμές, κοιλάδες καιπτυχώσεις στην επιφάνεια των δορυφόρων μπορεί να είναι παγωμένοι πίδακες νερού από κρυμμένους ωκεανούς. Οι επιστήμονες διεξήγαγαν επίσης έρευνα και μέτρησαν το μαγνητικό πεδίο του Ουρανού. Ως αποτέλεσμα, κατέστη σαφές ότι εάν υπάρχει νερό στα βάθη των δορυφόρων, μπορεί να παραχθεί ηλεκτρικό ρεύμα υπό την επίδραση ενός μαγνητικού πεδίου.
Πέντε δορυφόροι, λένε οι επιστήμονες, δείχνουνσημάδια κρυοβολκανισμού, όταν, κάτω από εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες περιβάλλοντος, δεν εκρήγνυται λειωμένη λάβα από το ηφαίστειο, αλλά νερό, αμμωνία, μίγματα μεθανίου με υδρογονάνθρακες, άζωτο και άλλες ουσίες ή τα μείγματά τους, τόσο σε υγρή όσο και σε αέρια κατάσταση.
Εξέταση εικόνων που αποστέλλονται από διαστημόπλοιοVoyager 2 το 1986, οι ερευνητές παρατήρησαν ότι αυτά τα πέντε φεγγάρια είναι κατασκευασμένα από ίσα μέρη βράχου και πάγου και είναι βαριά με κρατήρες, κάτι που αποτελεί ένδειξη υγρού νερού που μπορεί να κρύβεται στα έντερα των ουράνιων σωμάτων.
Τι άλλο υπάρχει εκτός από το νερό;
Οι επιστήμονες έχουν υπολογίσει τη δύναμη του μαγνητικού πεδίου του Ουρανού και ότι,πώς θα επηρεάσει τους ωκεανούς κάτω από την επιφάνεια των δορυφόρων του. Μελέτες έχουν δείξει ότι εάν υπάρχει υγρό αλμυρό νερό στα βάθη των δορυφόρων, τότε μπορεί να παραχθεί ηλεκτρικό ρεύμα υπό την επίδραση ενός μαγνητικού πεδίου.
Ο Βάις και η ομάδα του χρησιμοποίησαν θεωρητικάμοντέλα του μαγνητικού πεδίου του Ουρανού για τον υπολογισμό των πιθανών επαγόμενων μαγνητικών πεδίων των πέντε μεγαλύτερων δορυφόρων του πλανήτη. Το επαγόμενο μαγνητικό πεδίο του Μιράντα προσδιορίστηκε ως το ισχυρότερο—300 νανοτέσλα. Αν και αυτό δεν επιβεβαιώνει την παρουσία ωκεανών στους πλανήτες, η Miranda, καθώς και οι Ariel, Umbriel και Titania, πιθανότατα προκάλεσαν μαγνητικά πεδία αρκετά ισχυρά ώστε να ανιχνευθούν από την υπάρχουσα τεχνολογία διαστημικών σκαφών, δήλωσε ο Weiss σε μια δήλωση.
Οι επιστήμονες δήλωσαν επίσης ότι οι ωκεανοί στα φεγγάρια του Ουρανού είναι πιθανότατα βαθύτεροι από ότι στα φεγγάρια του Δία, επειδή το κέλυφος του πάγου είναι παχύτερο. Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι δεν μπορούν να εντοπιστούν.
Πού είναι οι πιο κατάλληλες συνθήκες για τη ζωή;
Weiss, συζητώντας για δυνητικά κατοικήσιμα περιβάλλονταηλιακό σύστημα, αποκάλεσε τα φεγγάρια του Ουρανού ως τα πιο κατάλληλα σε περίπτωση που «αν υπάρχει υγρό νερό εκεί και είναι λίγο αλμυρό, όπως το νερό του ωκεανού στη Γη».
Οι επιστήμονες θα μπορούν να βγάλουν πιο ακριβή συμπεράσματα το 2042, όταν μια επιστημονική αποστολή θα πάει στον Ουρανό.
Διαβάστε επίσης:
Δείτε το ISS να πετάει μεταξύ Δία και Κρόνου
Ярчайший блазар светит на Землю. Что это значит для планеты?
"Η μελέτη απέτυχε": Οι δοκιμαστές Sputnik V δεν θα λαμβάνουν πλέον εικονικό φάρμακο