Mistä satelliiteista löysit vettä?
Uranuksella on 27 kuuta, joista viisi erityisen suurta satelliittia - Titania, Oberon,
Nämä kuvat osoittivat myös fyysisiä merkkejä nestemäisestä vedestä, joka puhkesi suolistosta ja jäätyi pintaan, prosessia, jota kutsutaan kryovulkanismiksi.
- Titania
Titania on Uranuksen suurin satelliitti ja kahdeksanneksi suurin satelliitti aurinkokunnassa. Löysi William Herschel 11. tammikuuta 1787 (kuusi vuotta Uranuksen löytämisen jälkeen).
Kuten kaikki Uranuksen suurimmat kuut, Titania,luultavasti muodostunut akretointilevystä, joka ympäröi planeettaa sen muodostumisen aikana. Titania koostuu suunnilleen yhtä suurista määristä kiveä ja jäätä, ja se todennäköisesti erilaistuu kiviseksi ytimeksi ja jäävaipaksi.
Titanian pinta on suhteellisen tummapunertava sävy. Sen kohokuvio muodostui sekä asteroidien ja komeettojen törmäyksistä että endogeenisista prosesseista. Satelliitti on peitetty lukuisilla kraatereilla, joiden halkaisija on 326 kilometriä.
On todennäköistä, että varhainen endogeeninenpinnan palauttaminen, mikä pyyhki sen vanhan, voimakkaasti kraatterin pinnan. Titanian pinta leikataan valtavien kanjoneiden ja kallioiden avulla, jotka muodostuvat kuoren venyttämisen aikana sisätilojen laajentumisen seurauksena sen historian varhaisessa vaiheessa.
- Oberon
Oberon on toiseksi suurin ja massiivisin Uranuksen satelliitti ja yhdeksäs massiivisin satelliitti aurinkokunnassa. Tunnetaan myös nimellä Uranus IV. Löysi William Herschel vuonna 1787.
Todennäköisesti Oberon muodostuiakrektiolevy, joka ympäröi Uranusta heti sen muodostumisen jälkeen. Satelliitti koostuu suunnilleen yhtä suurista määristä kiveä ja jäätä, ja se todennäköisesti erilaistuu kiviseksi ytimeksi ja jäävaipaksi. Niiden rajalla voi olla kerros nestemäistä vettä.
Oberonin pinta on tumma ja punaisella sävyllä.Sen helpotus muodostui pääasiassa asteroidien ja komeettojen vaikutuksista, jotka loivat lukuisia kraattereja halkaisijaltaan jopa 210 km. Oberonilla on kanjonijärjestelmä (grabenit), joka on muodostunut kuoren laajenemisen seurauksena suoliston laajenemisesta sen historian varhaisessa vaiheessa.
Oberon koostuu suunnilleen yhtä suuresta määrästävesijää ja raskaat ei-jääkomponentit, jotka voivat sisältää kiviä ja orgaanista ainetta. Vesijään esiintyminen (kiteiden muodossa satelliitin pinnalla) osoitti myös spektrografiset havainnot. Uranuksen satelliiteille ominaisessa erittäin matalissa lämpötiloissa jää muuttuu kuin kivi.
Sen absorptiokaistat orjan pallonpuoliskollavahvempi kuin johtajalla, kun taas muilla Uranuksen satelliiteilla on päinvastainen. Tämän puolipallon eron syytä ei tunneta. Ehkä tosiasia on, että johtava pallonpuolisko on alttiimpi meteori-iskuille, jotka poistavat jään siitä. Tumma materiaali voisi muodostua seurauksena ionisoivan säteilyn vaikutuksesta orgaaniseen aineeseen, erityisesti metaaniin, jota siellä oli klatraattien koostumuksessa.
- Umbriel
Umbriel on löydetty Uranus-planeetan satelliittikirjoittanut William Lassell 24. lokakuuta 1851. Umbriel koostuu pääasiassa jäästä, jossa on merkittävä osuus kiveä. Siinä voi olla kivinen ydin, jota peittää jäinen vaippa. Umbriel on kooltaan kolmas Uranuksen kuista ja sen pinta on tummin, ja se heijastaa vain 16 % tulevasta valosta.
Umbriel peitetty lukuisilla lyömäsoittimillaKraatterien halkaisija on 210 kilometriä, ja se on toiseksi Uranuksen satelliittien joukossa kraatterien lukumäärässä (Oberonin jälkeen). Umbriel, kuten kaikki Uranuksen kuut, syntyi oletettavasti planeetta ympäröivään akkretiolevyyn välittömästi sen muodostumisen jälkeen.
Umbriel on kolmanneksi suurin ja neljänneksi suurinUranuksen satelliitti. Sen tiheys on 1,39 g/cm3. Tämä viittaa siihen, että satelliitti koostuu suurelta osin vesijäästä ja tiheämmät komponentit muodostavat noin 40 % sen massasta. Nämä komponentit voivat olla kiviä sekä korkean molekyylipainon orgaanisia yhdisteitä, jotka tunnetaan nimellä toliinit.
Infrapunaspektroskopia päälläPinnalla löydettiin vesijäätä. Sen absorptionauhat anteriorisella pallonpuoliskolla ovat selvempiä kuin takapuoliskolla. Syitä tähän epäsymmetriaan ei tunneta, mutta oletetaan, että tämä voi johtua Uranuksen magnetosfäärin varautuneiden hiukkasten pommituksesta, joka vaikuttaa erityisesti takapuolipalloon (planeetan ja plasman yhdistetyn pyörimisen vuoksi). ).
Nämä hiukkaset suihkuttavat jäätä, hajottamalla sen sisältämän metaanin (muodostaen klatraatin) ja vaikuttamalla muihin orgaanisiin aineisiin, jättäen tumman hiilipitoisen jäännöksen.
- Ariel
Ariel on Uranuksen neljänneksi suurin satelliitti. William Lassell avasi 24. lokakuuta 1851.
Ariel on yksi pienimmistä pallomaisistaaurinkokunnan satelliitit (14. suurin 19:stä). Uranuksen satelliiteista se on neljänneksi suurin (viidestä suuresta satelliitista vain Miranda on pienempi) ja sillä on ennätysalbedo.
Se koostuu noin puolesta jäästä japuoliksi kivestä tehty ja hyvin mahdollisesti erotettu kivisydämeksi ja jäiseksi vaipaksi. Kuten kaikki suuret Uranuksen satelliitit, Arielkin muodostui luultavasti akkretiolevystä, joka ympäröi planeettaa ensimmäisen kerran sen muodostumisen jälkeen.
Arielilla on monimutkainen pinnan reliefi - vahvakraatterirajat ylittävät kallioita, kanjoneita ja vuorijonoja. Sillä on nuorempia geologisen toiminnan jälkiä kuin muilla Uranuksen kuilla. Energialähde sille oli todennäköisesti vuorovesi.
Arielin kiertorata, kuten muutkin Uranuksen suuret satelliitit, sijaitsee planeetan päiväntasaajan tasossa. Siksi näihin satelliitteihin kohdistuu äärimmäisiä kausivaihteluita valaistuksessa.
Vesijään lisäksi infrapunaa käyttämälläSpektroskopia Arielissa paljasti hiilidioksidia (CO2), joka on keskittynyt pääasiassa takapuoliskolle. Tällä Uranus-satelliitilla se näkyy tällaisten havaintojen aikana paremmin (ja löydettiin aikaisemmin) kuin kaikilla muilla.
Hiilidioksidin alkuperä ei ole täysin selvä.Se on voinut muodostua pinnalle karbonaateista tai orgaanisesta aineesta auringon ultraviolettisäteilyn tai Uranuksen magnetosfääristä tulevien ionien vaikutuksesta.
Jälkimmäinen voi selittää epäsymmetrianhiilidioksidin jakautuminen satelliitin pinnalla, koska nämä ionit pommittavat tarkalleen orjan pallonpuoliskoa. Toinen mahdollinen lähde on vesijään kaasunpoisto Arielin suolistossa. Tällöin hiilidioksidin vapautuminen voi johtua satelliitin aikaisemmasta geologisesta aktiivisuudesta.
- Miranda
Miranda (Uranus V) on lähin ja pienin viidestä suuresta Uranuksen kuusta. Löysi vuonna 1948 Gerard Kuiper.
Mirandan pyörimisakseli, kuten muut suuretUranuksen satelliitit sijaitsevat melkein planeetan kiertoradan tasolla, ja tämä johtaa hyvin erikoisiin vuodenaikojen sykleihin. Miranda muodostui todennäköisimmin akkretion kiekosta (tai sumusta), joka joko oli olemassa Uranuksen ympärillä jonkin aikaa planeetan muodostumisen jälkeen tai muodostui voimakkaan törmäyksen aikana, mikä luultavasti antoi Uranukselle suuren pyörimisakselin kallistuksen (97,86 °).
Samaan aikaan Mirandalla on suurin suuristaUranuksen kiertoradan kaltevuus planeetan päiväntasaajaan nähden: 4,338°. Kuun pinta koostuu todennäköisesti vesijäästä, johon on sekoitettu silikaatteja, karbonaatteja ja ammoniakkia.
On hämmästyttävää, että tällä pienellä satelliitilla onmonenlaisia kohokuvioita (yleensä tämän kokoisilla kappaleilla on tasaisempi pinta endogeenisen aktiivisuuden puutteen vuoksi). Siellä on valtavia, kumpuilevia tasankoja, jotka ovat täynnä kraattereita ja joita risteävät umpeen, kanjonien ja jyrkkien kallioiden verkosto.
Pinnalla näkyy kolme epätavallista aluettayli 200 km (ns. kruunut). Nämä geologiset muodostelmat sekä yllättävän suuri kiertoradan kaltevuus viittaavat Mirandan monimutkaiseen geologiseen historiaan. Siihen voivat vaikuttaa kiertoradan resonanssit, vuorovesi voimat, konvektio suolistossa, niiden aineen osittainen painovoimainen erilaistuminen ja laajentuminen sekä kryovulkanismin jaksot.
Sen tiheys on pienin tärkeimmistäUranuksen satelliitit: 1,15 ± 0,15 g/cm3, mikä on melko lähellä jään tiheyttä. Pinnan havainnot infrapunassa paljastivat vesijäätä, johon oli sekoitettu silikaatteja ja karbonaatteja sekä ammoniakkia (NH3) 3 %. Voyager 2:n saamien tietojen perusteella pääteltiin, että kivet muodostavat 20-40 % satelliitin massasta.
Yhden hypoteesin mukaan jää muodostuu Mirandalleklatraatti metaanin kanssa. Metaanin lisäksi vesipitoiset klatraatit voivat vangita hiilimonoksidia ja muita molekyylejä muodostaen aineen, jolla on hyvät lämmöneristysominaisuudet - klatraattien lämmönjohtavuus on vain 2-10 % tavallisen jään lämmönjohtavuudesta.
Siten ne voivat estää ulosvirtauksensuolet satelliittilämmöstä, joka vapautuu siellä radioaktiivisten alkuaineiden hajoamisen aikana. Tässä tapauksessa jään lämmittäminen 100 ° C: seen kestää noin 100 miljoonaa vuotta. Ytimen lämpölaajeneminen voi olla 1%, mikä johtaisi pinnan halkeiluun. Sen heterogeenisuus johtuu mahdollisesti suolesta tulevan lämpöenergian virtauksen heterogeenisuudesta.
Voisiko näissä satelliiteissa olla elämää?
Uusi tutkimus viittaa kyllä.Hänet esiteltiin AGU-kokouksessa: MIT: n planeettatieteilijän Benjamin Weissin johtamat tutkijat ovat kehittäneet menetelmän tulevia tehtäviä varten vahvistamaan maanalaisten valtamerien olemassaolo Uranuksen kaltaisissa maailmoissa. Tämän työn avulla tiimi toivoo myös syventävän ymmärrystä ja tietämystä mahdollisesti asuttavista maailmoista.
Tärkein kysymys on tässäonko aurinkokunnassa asuttavia ympäristöjä? Eurooppalaisen ja Enceladuksen maanalaisen valtameren löytäminen saa monet meistä miettimään, onko vielä kuita, jotka voivat pieninä, mutta silti olla lämpimiä.
Benjamin Weiss, MIT:n planeettatieteilijä
Kuinka työn tekijä löysi vettä satelliiteista?
Kirjoittajat uskovat, että harjanteet, laaksot jasatelliittien pinnalla olevat taitokset voivat olla jäätyneitä vesisuihkuja piilotetuista meristä. Tutkijat suorittivat myös tutkimusta ja mittaivat Uranuksen magneettikentän. Tämän seurauksena kävi selväksi, että jos satelliittien syvyydessä on vettä, siellä voi syntyä sähkövirta magneettikentän vaikutuksesta.
Viisi satelliittia, tutkijoiden mukaan, osoittavatmerkkejä kryovulkanismista, kun tulivuoresta ei purkaudu erittäin alhaisissa ympäristön lämpötiloissa sulaa laavaa, vaan vettä, ammoniakkia, metaanin ja hiilivetyjen seoksia, typpeä ja muita aineita tai niiden seoksia sekä nestemäisessä että kaasumaisessa tilassa.
Avaruusaluksella lähetettyjen kuvien tutkiminenVoyager 2 vuonna 1986, tutkijat huomasivat, että nämä viisi kuuta on valmistettu yhtä suurista osista kiveä ja jäätä ja että niissä on voimakkaasti kraattereita, mikä on osoitus nestemäisestä vedestä, joka voi piiloutua taivaankappaleiden suolistossa.
Mitä muuta on veden lisäksi?
Tutkijat ovat laskeneet Uraanin magneettikentän voimakkuuden jamiten se vaikuttaa satelliittien pinnan alla oleviin valtameriin. Tutkimukset ovat osoittaneet, että jos satelliittien syvyydessä on nestemäistä suolavettä, siinä voi syntyä sähkövirta magneettikentän vaikutuksesta.
Weiss ja hänen tiiminsä käyttivät teoreettistaUranuksen magneettikentän mallit planeetan viiden suurimman satelliitin mahdollisten indusoituneiden magneettikenttien laskemiseksi. Mirandan indusoiman magneettikentän määritettiin olevan voimakkain - 300 nanoteslaa. Vaikka tämä ei vahvista valtamerten läsnäoloa planeetoilla, Miranda sekä Ariel, Umbriel ja Titania aiheuttivat todennäköisesti riittävän vahvoja magneettikenttiä havaittavaksi olemassa olevalla avaruusalustekniikalla, Weiss sanoi lausunnossaan.
Tutkijat sanoivat myös, että valtameret Uraanin kuilla ovat todennäköisesti syvempiä kuin Jupiterin kuut, koska jääkuori on paksumpi. Mutta tämä ei tarkoita, ettei niitä voida havaita.
Missä ovat sopivimmat olosuhteet elämään?
Weiss keskustelee mahdollisesti asumiskelpoisista ympäristöistäaurinkokunta, jota kutsutaan Uranuksen kuuiksi, sopivimmaksi siinä tapauksessa, että "jos siellä on nestemäistä vettä ja se on hieman suolaista, kuten valtamerivesi maan päällä."
Tutkijat pystyvät tekemään tarkempia johtopäätöksiä vuonna 2042, jolloin tieteellinen tehtävä menee Uraanille.
Lue myös:
Katso ISS, joka lentää Jupiterin ja Saturnuksen välillä
Kirkkain bleisari loistaa maapallolla. Mitä tämä tarkoittaa planeetalle?
"Tutkimus epäonnistui": Sputnik V -testaajat eivät enää saa lumelääkettä