Mely műholdakon talált vizet?
Az Uránusznak 27 holdja van, köztük öt különösen nagy műhold – Titánia, Oberon,
Ezek a képek a bélből kitörő és a felszínen megfagyó folyékony víz fizikai jeleit is megmutatták, ezt a folyamatot kriovulkanizmusnak hívják.
- Titania
A Titania az Uránusz legnagyobb műholdja és a Naprendszer nyolcadik legnagyobb műholdja. William Herschel fedezte fel 1787. január 11-én (hat évvel az Urán felfedezése után).
Mint az Uránusz összes legnagyobb holdja, Titania,valószínűleg egy akkréciós lemezből képződött, amely körülvette a bolygót annak kialakulása során. A Titania nagyjából azonos mennyiségű kőzetből és jégből áll, és valószínűleg sziklás magként és jégpalástként differenciálódik.
A Titania felülete viszonylag sötétvöröses árnyalat. Domborzatát aszteroidák és üstökösök becsapódása, valamint endogén folyamatok alakították ki. A műholdat számos kráter borítja, amelyek átmérője eléri a 326 kilométert.
Valószínű, hogy egy korai endogéna felszín helyreállítása, amely kitörölte régi, erősen kráterezett felületét. A Titania felszínét hatalmas kanyonok és sziklák rendszere szabja meg, amely története korai szakaszában a belek tágulása következtében a kéreg nyújtása során keletkezett.
- Oberon
Oberon az Uránusz második legnagyobb és legnagyobb tömegű műholdja, valamint a Naprendszer kilencedik legnagyobb műholdja. Uranus IV néven is ismert. William Herschel fedezte fel 1787-ben.
Valószínűleg Oberon keletkezettaz akrilkorong, amely az Uránt közvetlenül a kialakulása után vette körül. A társ körülbelül azonos mennyiségű kőzetből és jégből áll, és valószínűleg sziklás magként és jégpalástként különbözteti meg. A határukon lehet egy folyékony vízréteg.
Oberon felülete sötét, vörös árnyalattal.Megkönnyebbülését elsősorban az aszteroidák és az üstökösök okozta ütközések okozták, amelyek számos, akár 210 km átmérőjű krátert hoztak létre. Oberon kanyonok (grabenek) rendszerrel rendelkezik, amely a kéreg tágulása során keletkezett a belek tágulása eredményeként a történelem korai szakaszában.
Az Oberon körülbelül egyenlő mennyiségben állvízjég és nehéz, nem jégkomponensek, amelyek kőzetet és szerves anyagokat tartalmazhatnak. A vízjég jelenlétét (a műhold felszínén kristályok formájában) spektrográfiai megfigyelések is kimutatták. Az Uránusz műholdjaira jellemző rendkívül alacsony hőmérsékleten a jég kőszerűvé válik.
Abszorpciós sávjai a rabszolga féltekénerősebb, mint a vezetőn, míg az Uránus többi műholdja ezzel ellentétes. Ennek a félgömbbeli különbségnek az oka nem ismert. Talán az a tény, hogy a vezető félteke hajlamosabb a meteorok hatásaira, amelyek eltávolítják a jeget belőle. A sötét anyag az ionizáló sugárzás szerves anyagokra gyakorolt hatásának eredményeként alakulhat ki, különösképpen az ott található metánra a klatrátok összetételében.
- Umbriel
Az Umbriel az Uránusz bolygó felfedezett műholdjaWilliam Lassell 1851. október 24-én. Umbriel főként jégből áll, jelentős hányadban kőzet. Lehet, hogy sziklás magja van, amelyet jeges köpeny borít. Méretét tekintve az Umbriel a harmadik helyen áll az Uránusz holdjai között, és a legsötétebb a felszíne, amely csak a beeső fény 16%-át veri vissza.
Umbriel számos ütőhangszerrel borította 210 kilométer átmérőjű kráterekkel a kráterek számában a második helyen áll az Uránusz műholdai között (Oberon után). Az Umbriel, mint az Uránusz összes holdja, feltehetően a bolygót körülvevő akkréciós korongban keletkezett közvetlenül a kialakulása után.
Umbriel a harmadik és a negyedik legnagyobbaz Uránusz műholdja. Sűrűsége 1,39 g/cm3. Ez arra utal, hogy a műhold nagyrészt vízjégből áll, tömegének körülbelül 40%-át sűrűbb alkatrészek teszik ki. Ezek az összetevők lehetnek kövek, valamint nagy molekulatömegű szerves vegyületek, úgynevezett tholinok.
Infravörös spektroszkópia beA felszínen vízjeget találtak. Elnyelési sávjai az elülső féltekén kifejezettebbek, mint a hátsó féltekén. Ennek az aszimmetriának az okai nem ismertek, de feltételezik, hogy ezt az okozhatja, hogy az Uránusz magnetoszférájából származó töltött részecskék bombázzák a felszínt, amely kifejezetten a hátsó féltekére hat (a bolygó és a plazma együttes forgása miatt). ).
Ezek a részecskék permetezik a jeget, lebontják a benne lévő metánt (klatrátot képezve), és megtámadják az egyéb szerves anyagokat, így szénben gazdag sötét maradék marad.
- Ariel
Az Ariel az Uránusz negyedik legnagyobb műholdja. William Lassell nyitotta meg 1851. október 24-én.
Az Ariel az egyik legkisebb gömb alakúműholdak a Naprendszerben (19 közül a 14. legnagyobb). Az Uránusz műholdai között a negyedik legnagyobb (az öt nagy műhold közül csak a Miranda kisebb), és rekordalbedóval rendelkezik.
Körülbelül fél jégből ésfélig kőből készült, és valószínűleg egy sziklás mag és egy jeges köpeny lett belőle. Mint az Uránusz minden nagy műholdja, az Ariel is valószínűleg egy akkréciós korongból alakult ki, amely a bolygót a kialakulása után először körülvette.
Az Ariel komplex felületi domborzattal rendelkezik - erősa kráterterületeket sziklák, kanyonok és hegyláncok keresztezik. A geológiai aktivitásnak fiatalabb nyoma van, mint az Urán más holdjainál. Az energiaforrás valószínűleg az árapály fűtése volt.
Az Ariel pályája az Uránusz többi nagy műholdjához hasonlóan a bolygó egyenlítőjének síkjában fekszik. Ezért ezeknek a műholdaknak a megvilágítás rendkívüli szezonális változásoknak van kitéve.
A vízjég mellett infravörös használatávalAz Ariel-en végzett spektroszkópia szén-dioxidot (CO2) mutatott ki, amely főleg a hátsó féltekén koncentrálódik. Ezen az Uránusz-műholdon az ilyen megfigyelések során jobban látható (és korábban fedezték fel), mint az összes többien.
A szén-dioxid eredete nem teljesen világos.A felszínen karbonátokból vagy szerves anyagokból keletkezhetett a nap ultraibolya sugárzása vagy az Uránusz magnetoszférájából érkező ionok hatására.
Ez utóbbi magyarázhatja az aszimmetriátszéndioxid eloszlása a műhold felszínén, mert ezek az ionok pontosan a rabszolga féltekét bombázzák. Egy másik lehetséges forrás a vízi jég gáztalanítása Ariel belében. Ilyen esetben a CO2 felszabadulása a műhold korábbi geológiai aktivitásának köszönhető.
- Miranda
A Miranda (V. Uránusz) az Uránusz öt nagy holdja közül a legközelebbi és legkisebb. Gerard Kuiper fedezte fel 1948-ban.
A Miranda forgástengelye, mint a többi nagyAz Uránusz műholdai szinte a bolygó pályájának síkjában fekszenek, és ez nagyon sajátos szezonális ciklusokhoz vezet. A Miranda nagy valószínűséggel egy akkréciós korongból (vagy ködből) keletkezett, amely vagy egy ideig létezett az Uránusz körül a bolygó kialakulása után, vagy egy erős ütközés során keletkezett, amely valószínűleg nagy forgástengely-dőlést (97,86 °) okozott az Uránusznak.
Eközben Mirandának van a legnagyobb a nagyok közöttaz Uránusz pályahajlásszöge a bolygó egyenlítőjéhez képest: 4,338°. A Hold felszíne valószínűleg szilikátokkal, karbonátokkal és ammóniával kevert vízjégből áll.
Elképesztő, hogy ez a kis műhold rendelkeziksokféle domborzati forma (általában az ilyen méretű testek felülete egységesebb az endogén aktivitás hiánya miatt). Hatalmas, gördülő síkságok vannak kráterekkel tarkítva, és keresztezik egymást a törések, kanyonok és meredek sziklák hálózata.
Három szokatlan terület látható a felszínentöbb mint 200 km nagyságú (az úgynevezett koronák). Ezek a geológiai képződmények a pálya meglepően nagy hajlásával együtt Miranda összetett geológiai történetére utalnak. Hatással lehetnek orbitális rezonanciák, árapályerők, a belekben történő konvekció, anyaguk részleges gravitációs differenciálódása és terjeszkedése, valamint a kriovulkanizmus epizódjai.
Sűrűsége a legalacsonyabb a főbbek közöttUránusz-műholdak: 1,15 ± 0,15 g/cm3, ami meglehetősen közel áll a jég sűrűségéhez. A felszín infravörös megfigyelése során szilikátokkal és karbonátokkal kevert vízjeget, valamint 3%-os ammóniát (NH3) találtunk. A Voyager 2 által szerzett adatok alapján arra a következtetésre jutottak, hogy a kőzetek a műhold tömegének 20-40%-át teszik ki.
Az egyik hipotézis szerint a jég Mirandán keletkezikklatrát metánnal. A vizes klatrátok a metán mellett szén-monoxidot és más molekulákat is képesek megkötni, jó hőszigetelő tulajdonságú anyagot képezve – a klatrátok hővezető képessége csak 2-10%-a lesz a közönséges jég hővezető képességének.
Így akadályozhatják abelseje a műholdas hőnek, amely a radioaktív elemek bomlása során szabadul fel. Ebben az esetben körülbelül 100 millió évre lenne szükség a jég 100 ° C-ra történő felmelegítésére. A mag hőtágulása elérheti az 1% -ot, ami felületi repedéshez vezet. Heterogenitása valószínűleg a belekből történő hőenergia-áramlás heterogenitásának köszönhető.
Lehet élet ezeken a műholdakon?
Új kutatások szerint igen.Bemutatták az AGU találkozójára: Benjamin Weiss, az MIT bolygótudósának vezetésével a tudósok kifejlesztettek egy módszert a jövőbeni missziókra, hogy megerősítsék a felszín alatti óceánok létezését az Uránuszhoz hasonló világokban. Ezzel a munkával a csapat azt is reméli, hogy elmélyítsük a potenciálisan lakható világokkal kapcsolatos megértésünket és ismereteinket.
A fő kérdés itt az, hogy hollakható környezetek a Naprendszerben? Az Európa és az Enceladus felszín alatti óceánjainak felfedezése sokunkban arra kíváncsi, vannak-e még olyan holdak, amelyek még kicsiek is, mégis melegek lehetnek.
Benjamin Weiss, az MIT bolygókutatója
Hogyan találta meg a mű szerzője a vizet a műholdakon?
A munka szerzői úgy vélik, hogy gerincek, völgyek ésa műholdak felszínén lévő redők fagyott vízsugarak lehetnek a rejtett óceánokból. A tudósok kutatásokat végeztek és megmérték az Urán mágneses terét is. Ennek eredményeként világossá vált, hogy ha a műholdak mélyén van víz, akkor ott mágneses mező hatására elektromos áram keletkezhet.
A tudósok szerint öt műholdat demonstrálnaka kriovulkanizmus jelei, amikor rendkívül alacsony környezeti hőmérsékleten nem olvadt láva tör ki a vulkánból, hanem víz, ammónia, metán-szénhidrogének, nitrogén és egyéb anyagok keverékei vagy ezek keverékei, mind folyékony, mind gáz halmazállapotban.
Az űrhajók által küldött képek vizsgálataA Voyager 2 1986-ban a kutatók felfigyeltek arra, hogy ez az öt műhold egyenlő részből áll kőzetből és jégből, és erősen kráterekkel vannak kirakva, ami annak a folyékony víznek a bizonyítéka, amely az égitestek belében rejtőzhet.
Mi van még a vízen kívül?
A tudósok kiszámították az Urán mágneses mezőjének erősségét, éshogyan fogja befolyásolni a műholdai felszíne alatti óceánokat. Tanulmányok kimutatták, hogy ha folyékony sós víz van a műholdak mélyén, akkor mágneses tér hatására elektromos áram keletkezhet benne.
Weiss és csapata elméletiaz Uránusz mágneses mezőjének modelljei a bolygó öt legnagyobb műholdjának lehetséges indukált mágneses mezőinek kiszámításához. Miranda indukált mágneses tere a legerősebb – 300 nanotesla. Bár ez nem erősíti meg az óceánok jelenlétét a bolygókon, a Miranda, valamint az Ariel, az Umbriel és a Titania valószínűleg elég erős mágneses teret indukált ahhoz, hogy a meglévő űrhajó-technológiával észlelni lehessen – mondta Weiss közleményében.
A tudósok azt is elmondták, hogy az Uránusz holdjain az óceán valószínűleg mélyebb, mint a Jupiter holdjain, mert a jéghéj vastagabb. De ez nem jelenti azt, hogy nem lehet őket felismerni.
Hol vannak a legalkalmasabb körülmények az élethez?
Weiss, aki a potenciálisan lakható környezetekről beszélNaprendszer, amelyet az Uránusz holdjainak neveznek a legalkalmasabbak arra az esetre, ha „ha van ott folyékony víz és kissé sós, mint az óceánvíz a Földön”.
A tudósok pontosabb következtetéseket tudnak levonni 2042-ben, amikor egy tudományos küldetés az Uránuszba kerül.
Olvassa el még:
Lásd az ISS-t, amely a Jupiter és a Szaturnusz között repül
A legfényesebb blézer ragyog a Földön. Mit jelent ez a bolygó számára?
"Sikertelen tanulmány": A Sputnik V tesztelőket már nem injekciózzák placebóval