Su quali satelliti hai trovato l'acqua?
Urano ha 27 lune, inclusi cinque satelliti particolarmente grandi: Titania, Oberon,
Queste immagini hanno anche mostrato segni fisici di acqua liquida che erutta dalle viscere e si congela in superficie, un processo chiamato crio-vulcanismo.
- Titania
Titania è il più grande satellite di Urano e l'ottavo satellite più grande del sistema solare. Scoperto da William Herschel l'11 gennaio 1787 (sei anni dopo la sua scoperta di Urano).
Come tutte le più grandi lune di Urano, Titania,probabilmente formato da un disco di accrescimento che ha circondato il pianeta durante la sua formazione. Titania è composta da quantità approssimativamente uguali di roccia e ghiaccio ed è probabilmente differenziata in un nucleo roccioso e un mantello di ghiaccio.
La superficie di Titania è relativamente scuratinta rossastra. Il suo rilievo è stato formato sia dall'impatto di asteroidi e comete, sia da processi endogeni. Il satellite è ricoperto da numerosi crateri, che raggiungono i 326 chilometri di diametro.
È probabile che un endogeno precoceripristino della superficie, che ha cancellato la sua vecchia superficie fortemente craterizzata. La superficie di Titania è tagliata da un sistema di enormi canyon e scogliere formatesi durante lo stiramento della crosta a seguito dell'espansione delle viscere in una fase iniziale della sua storia.
- Oberon
Oberon è il secondo satellite più grande e massiccio di Urano e il nono satellite più massiccio del sistema solare. Conosciuto anche come Urano IV. Scoperta da William Herschel nel 1787.
È probabile che Oberon si sia formato dail disco di accrescimento che circondava Urano subito dopo la sua formazione. Il compagno è costituito da quantità approssimativamente uguali di roccia e ghiaccio ed è probabilmente differenziato in un nucleo roccioso e un mantello di ghiaccio. Potrebbe esserci uno strato di acqua liquida sul bordo.
La superficie di Oberon è scura con una sfumatura rossa.Il suo rilievo è stato formato principalmente dagli impatti di asteroidi e comete, che hanno creato numerosi crateri fino a 210 km di diametro. Oberon ha un sistema di canyon (grabens) formatisi durante l'espansione crostale a seguito dell'espansione delle viscere in una fase iniziale della sua storia.
Oberon è composto da quantità approssimativamente uguali dighiaccio d'acqua e componenti pesanti non ghiacciati, che possono includere rocce e materia organica. La presenza di ghiaccio d'acqua (sotto forma di cristalli sulla superficie del satellite) è stata evidenziata anche da osservazioni spettrografiche. A temperature ultra basse, caratteristiche dei satelliti di Urano, il ghiaccio diventa come la pietra.
Le sue bande di assorbimento sull'emisfero schiavopiù forte che sul leader, mentre gli altri satelliti di Urano hanno l'opposto. La ragione di questa differenza emisferica è sconosciuta. Forse il fatto è che l'emisfero principale è più suscettibile agli impatti meteorici, che rimuovono il ghiaccio da esso. Il materiale scuro potrebbe formarsi per effetto delle radiazioni ionizzanti sulla materia organica, in particolare sul metano, che è lì presente nella composizione dei clatrati.
- Umbriel
Umbriel è un satellite del pianeta Urano, scopertoda William Lassell il 24 ottobre 1851. Umbriel è composto principalmente da ghiaccio con una percentuale significativa di roccia. Può avere un nucleo roccioso ricoperto da un manto ghiacciato. In termini di dimensioni, Umbriel è al terzo posto tra le lune di Urano e ha la superficie più scura, riflettendo solo il 16% della luce incidente.
Umbriel coperto da numerose percussionicon crateri che raggiungono i 210 chilometri di diametro, è al secondo posto tra i satelliti di Urano per numero di crateri (dopo Oberon). Umbriel, come tutte le lune di Urano, si formò presumibilmente nel disco di accrescimento che circondava il pianeta subito dopo la sua formazione.
Umbriel è la terza e la quarta più grandesatellite di Urano. La sua densità è di 1,39 g/cm3. Ciò suggerisce che il satellite è in gran parte composto da ghiaccio d’acqua, con componenti più densi che costituiscono circa il 40% della sua massa. Questi componenti possono essere pietre, nonché composti organici ad alto peso molecolare noti come toline.
Utilizzo della spettroscopia infrarossa attivaSulla superficie è stato trovato ghiaccio d'acqua. Le sue bande di assorbimento nell'emisfero anteriore sono più pronunciate che nell'emisfero posteriore. Le ragioni di questa asimmetria non sono note, ma si ipotizza che possa essere causata dal bombardamento della superficie da parte di particelle cariche provenienti dalla magnetosfera di Urano, che agisce specificatamente sull'emisfero posteriore (a causa della rotazione combinata del pianeta e del plasma ).
Queste particelle spruzzano il ghiaccio, decomponendo il metano in esso contenuto (formando un clatrato) e agendo su altra materia organica, lasciando un residuo scuro ricco di carbonio.
- Ariel
Ariel è il quarto satellite più grande di Urano. Inaugurato il 24 ottobre 1851 da William Lassell.
Ariel è uno dei più piccoli sfericisatelliti del Sistema Solare (14° più grande su 19). Tra i satelliti di Urano, è il quarto più grande (dei cinque grandi satelliti, solo Miranda è più piccolo) e ha un'albedo da record.
È costituito da circa la metà di ghiaccio eper metà costituito da pietra e molto probabilmente differenziato in un nucleo roccioso e un mantello ghiacciato. Come tutti i grandi satelliti di Urano, Ariel si è probabilmente formato da un disco di accrescimento che ha circondato il pianeta per la prima volta dopo la sua formazione.
Ariel ha un rilievo superficiale complesso - fortele aree crateriche sono attraversate da scogliere, canyon e catene montuose. Ha tracce più giovani di attività geologica rispetto ad altre lune di Urano. La fonte di energia per questo, molto probabilmente, era il riscaldamento delle maree.
L'orbita di Ariel, come altri grandi satelliti di Urano, si trova nel piano dell'equatore del pianeta. Pertanto, questi satelliti sono soggetti a variazioni stagionali estreme di illuminazione.
Oltre al ghiaccio d'acqua, utilizzando gli infrarossiLa spettroscopia su Ariel ha rivelato l'anidride carbonica (CO2), concentrata principalmente nell'emisfero posteriore. Su questo satellite di Urano è visibile durante tali osservazioni meglio (ed è stato scoperto prima) che su tutti gli altri.
L’origine dell’anidride carbonica non è del tutto chiara.Potrebbe essersi formato sulla superficie da carbonati o materia organica sotto l'influenza della radiazione solare ultravioletta o degli ioni provenienti dalla magnetosfera di Urano.
Quest'ultimo può spiegare l'asimmetria indistribuzione di anidride carbonica sulla superficie del satellite, perché questi ioni stanno bombardando l'emisfero schiavo. Un'altra possibile fonte è il degassamento dell'acqua ghiacciata nelle viscere di Ariel. In tal caso, il rilascio di CO2 potrebbe essere dovuto alla passata attività geologica del satellite.
- Miranda
Miranda (Urano V) è la più vicina e la più piccola delle cinque grandi lune di Urano. Scoperto nel 1948 da Gerard Kuiper.
L'asse di rotazione di Miranda, come gli altri grandiI satelliti di Urano si trovano quasi sul piano dell'orbita del pianeta e questo porta a cicli stagionali molto particolari. Miranda molto probabilmente si è formata da un disco di accrescimento (o nebulosa) che esisteva attorno a Urano per qualche tempo dopo la formazione del pianeta, o si è formato durante una potente collisione, che probabilmente ha dato a Urano una grande inclinazione dell'asse di rotazione (97,86 °).
Intanto Miranda ha la più grande tra le grandiinclinazione orbitale dei satelliti di Urano rispetto all'equatore del pianeta: 4.338°. La superficie della Luna è probabilmente costituita da ghiaccio d'acqua misto a silicati, carbonati e ammoniaca.
È sorprendente che questo piccolo satellite abbiaun'ampia varietà di forme di rilievo (solitamente corpi di queste dimensioni hanno una superficie più uniforme a causa della mancanza di attività endogena). Ci sono vaste pianure ondulate punteggiate di crateri e attraversate da una rete di faglie, canyon e ripide scogliere.
Tre aree insolite sono visibili sulla superficiepiù di 200 km di dimensione (le cosiddette corone). Queste formazioni geologiche, così come l'inclinazione sorprendentemente ampia dell'orbita, indicano la complessa storia geologica di Miranda. Potrebbe essere influenzato da risonanze orbitali, forze di marea, convezione nelle viscere, parziale differenziazione gravitazionale ed espansione della loro materia, nonché episodi di crio-vulcanismo.
La sua densità è la più bassa tra le principalisatelliti di Urano: 1,15 ± 0,15 g/cm3, che è abbastanza vicino alla densità del ghiaccio. Le osservazioni della superficie nell'infrarosso hanno rivelato ghiaccio d'acqua misto a silicati e carbonati, nonché ammoniaca (NH3) in una quantità del 3%. Sulla base dei dati ottenuti dalla Voyager 2, si è concluso che le rocce costituiscono il 20-40% della massa del satellite.
Secondo un'ipotesi, si forma il ghiaccio su Mirandaclatrato con metano. Oltre al metano, i clatrati acquosi possono catturare monossido di carbonio e altre molecole, formando una sostanza con buone proprietà di isolamento termico: la conduttività termica dei clatrati sarà solo dal 2 al 10% della conduttività termica del ghiaccio normale.
Pertanto, possono impedire il deflusso daviscere del calore satellitare, che vi viene rilasciato durante il decadimento degli elementi radioattivi. In questo caso, ci vorrebbero circa 100 milioni di anni perché il ghiaccio si riscaldi fino a 100 ° C. L'espansione termica del nucleo potrebbe raggiungere l'1%, il che porterebbe a fessurazioni superficiali. La sua eterogeneità è forse dovuta all'eterogeneità del flusso di energia termica dalle viscere.
Potrebbe esserci vita su questi satelliti?
Una nuova ricerca suggerisce di sì.È stato presentato all'incontro dell'AGU: scienziati guidati da Benjamin Weiss, uno scienziato planetario al MIT, hanno sviluppato un metodo per future missioni per confermare l'esistenza di oceani sotterranei su mondi come Urano. Attraverso questo lavoro, il team spera anche di approfondire la nostra comprensione e conoscenza dei mondi potenzialmente abitati.
La domanda principale qui è dovesono ambienti abitabili nel sistema solare? La scoperta degli oceani sotterranei su Europa ed Encelado lascia molti di noi a chiedersi se ci siano ancora lune che, sebbene piccole, potrebbero essere ancora calde.
Benjamin Weiss, planetologo del MIT
Come ha fatto l'autore dell'opera a trovare l'acqua sui satelliti?
Gli autori del lavoro ritengono che creste, valli epieghe sulla superficie dei satelliti possono essere getti d'acqua congelati da oceani nascosti. Gli scienziati hanno anche condotto ricerche e misurato il campo magnetico di Urano. Di conseguenza, è diventato chiaro che se c'è acqua nelle profondità dei satelliti, allora può essere generata una corrente elettrica sotto l'influenza di un campo magnetico.
Cinque satelliti, dicono gli scienziati, lo dimostranosegni di crio-vulcanismo, quando, a temperature ambiente estremamente basse, dal vulcano erutta non lava fusa, ma acqua, ammoniaca, miscele di metano con idrocarburi, azoto e altre sostanze o loro miscele, sia allo stato liquido che gassoso.
Esaminando le immagini inviate da veicoli spazialiVoyager 2 nel 1986, i ricercatori hanno notato che queste cinque lune sono costituite da parti uguali di roccia e ghiaccio e sono pesantemente punteggiate di crateri, che è la prova dell'acqua liquida che potrebbe essere in agguato nelle viscere dei corpi celesti.
Cos'altro c'è oltre all'acqua?
Gli scienziati hanno calcolato la forza del campo magnetico di Urano e che,come influenzerà gli oceani sotto la superficie dei suoi satelliti. Gli studi hanno dimostrato che se c'è acqua salata liquida nelle profondità dei satelliti, quindi sotto l'influenza di un campo magnetico, può essere generata una corrente elettrica in esso.
Weiss e il suo team hanno utilizzato la teoriamodelli del campo magnetico di Urano per calcolare i possibili campi magnetici indotti dai cinque più grandi satelliti del pianeta. Si è scoperto che il campo magnetico indotto di Miranda era il più forte: 300 nanotesla. Sebbene ciò non confermi la presenza di oceani sui pianeti, Miranda, così come Ariel, Umbriel e Titania, probabilmente hanno indotto campi magnetici abbastanza forti da essere rilevati dalla tecnologia dei veicoli spaziali esistenti, ha affermato Weiss in una nota.
Gli scienziati hanno anche affermato che gli oceani sulle lune di Urano sono probabilmente più profondi rispetto alle lune di Giove, perché il guscio di ghiaccio è più spesso. Ma questo non significa che non possano essere rilevati.
Dove sono le condizioni di vita più adatte?
Weiss, discutendo degli ambienti potenzialmente abitabili insistema solare, ha definito le lune di Urano le più adatte nel caso in cui "se lì c'è acqua liquida ed è un po' salata, come l'acqua dell'oceano sulla Terra".
Gli scienziati potranno trarre conclusioni più accurate nel 2042, quando una missione scientifica andrà su Urano.
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