Kuriuose palydovuose radote vandens?
Uranas turi 27 palydovus, įskaitant penkis ypač didelius palydovus – Titaniją, Oberoną,
Šie vaizdai taip pat parodė fizinius skysčio vandens išsiveržimo iš žarnų ir užšalimo paviršiuje požymius, tai procesas vadinamas kriovulkanizmu.
- Titanija
Titanija yra didžiausias Urano palydovas ir aštuntas pagal dydį palydovas Saulės sistemoje. Atrado Williamas Herschelis 1787 m. Sausio 11 d. (Praėjus šešeriems metams po Urano atradimo).
Kaip ir visi didžiausi Urano mėnuliai, Titanija,greičiausiai susidarė iš akrecijos disko, kuris jį suformavo planetą. Titanija susideda iš maždaug vienodo uolienų ir ledo kiekio ir greičiausiai diferencijuojama į uolų šerdį ir ledo mantiją.
Titanijos paviršius yra gana tamsusrausvas atspalvis. Jo reljefas susidarė tiek dėl asteroidų ir kometų smūgių, tiek dėl endogeninių procesų. Palydovas yra padengtas daugybe kraterių, kurių skersmuo siekia 326 kilometrus.
Tikėtina, kad ankstyvas endogeninisatstatant paviršių, kuris ištrynė jo seną, stipriai kraterišką paviršių. Titanijos paviršių pjauna didžiulių kanjonų ir uolų sistema, susidariusi plutos tempimo metu dėl žarnų išsiplėtimo ankstyvame jos istorijos etape.
- Oberonas
Oberonas yra antras pagal dydį ir masiškiausias Urano palydovas ir devintas pagal masę palydovas Saulės sistemoje. Taip pat žinomas kaip Uranas IV. Atrado Williamas Herschelis 1787 m.
Tikėtina, kad Oberonas susiformavo išakrecijos diskas, apsupęs Uraną iškart po jo susidarymo. Kompanionas susideda iš maždaug vienodo kiekio uolos ir ledo ir tikriausiai yra diferencijuojamas į uolų šerdį ir ledo mantiją. Jų pasienyje gali būti skysto vandens sluoksnis.
Oberono paviršius yra tamsus ir raudonos spalvos.Jo reljefą daugiausia suformavo asteroidų ir kometų smūgiai, sukūrę daugybę iki 210 km skersmens kraterių. Oberone yra kanjonų (grabenų) sistema, susiformavusi plutos išsiplėtimo metu dėl žarnų išsiplėtimo ankstyvajame jo istorijos etape.
Oberonas susideda iš maždaug vienodo kiekiovandens ledo ir sunkiųjų ne ledo komponentų, įskaitant uolienas ir organines medžiagas. Vandens ledo (kristalų pavidalo palydovo paviršiuje) buvimas buvo parodytas ir spektrografiniais stebėjimais. Esant itin žemai temperatūrai, būdingai Urano palydovams, ledas tampa kaip akmuo.
Jos absorbcijos juostos vergo pusrutulyjestipresnis nei lyderio, tuo tarpu kiti Urano palydovai turi priešingai. Šio pusrutulio skirtumo priežastis nežinoma. Galbūt faktas yra tas, kad pirmaujantis pusrutulis yra labiau linkęs į meteorų poveikį, kuris pašalina ledą iš jo. Tamsi medžiaga gali susidaryti dėl jonizuojančiosios spinduliuotės poveikio organinėms medžiagoms, visų pirma metanui, esančiam klatratų sudėtyje.
- Umbrielis
Umbrielis yra Urano planetos palydovas, atrastas1851 m. spalio 24 d. Williamas Lassellas. Umbrielį daugiausia sudaro ledas su didele uolienų dalimi. Jis gali turėti uolėtą šerdį, padengtą ledine mantija. Pagal dydį Umbrielis užima trečią vietą tarp Urano palydovų ir turi tamsiausią paviršių, atspindintį tik 16% krintančios šviesos.
Umbrielis padengtas daugybe perkusijųkrateriais, kurių skersmuo siekia 210 kilometrų, jis užima antrą vietą tarp Urano palydovų pagal kraterių skaičių (po Oberono). Manoma, kad Umbrielis, kaip ir visi Urano palydovai, susidarė akreciniame diske, kuris supo planetą iškart po jos susiformavimo.
Umbrielis yra trečias pagal dydį ir ketvirtas pagal dydįUrano palydovas. Jo tankis yra 1,39 g/cm3. Tai rodo, kad palydovą daugiausia sudaro vandens ledas, o tankesni komponentai sudaro apie 40% jo masės. Šie komponentai gali būti akmenys, taip pat didelės molekulinės masės organiniai junginiai, žinomi kaip tolinai.
Infraraudonųjų spindulių spektroskopijos naudojimasPaviršiuje rasta vandens ledo. Jo sugerties juostos priekiniame pusrutulyje yra ryškesnės nei užpakaliniame pusrutulyje. Šios asimetrijos priežastys nežinomos, tačiau manoma, kad tai gali būti dėl paviršiaus bombardavimo įkrautomis Urano magnetosferos dalelėmis, kurios veikia būtent galinį pusrutulį (dėl bendro planetos ir plazmos sukimosi). ).
Šios dalelės purškia ledą, suardydamos jame esantį metaną (suformuodamos klatratą) ir veikdamos kitas organines medžiagas, palikdamos tamsią liekaną, kurioje gausu anglies.
- Arielis
„Ariel“ yra ketvirtas pagal dydį Urano palydovas. Atidarė 1851 m. Spalio 24 d. Williamas Lassellas.
Arielis yra vienas mažiausių sferiniųpalydovų Saulės sistemoje (14 vieta pagal dydį iš 19). Tarp Urano palydovų jis yra ketvirtas pagal dydį (iš penkių didelių palydovų tik Miranda yra mažesnis) ir turi rekordinį albedo.
Jį sudaro maždaug pusė ledo irpusiau pagamintas iš akmens ir gana tikėtina, kad skiriasi į uolų šerdį ir ledinę mantiją. Kaip ir visi dideli Urano palydovai, Arielis tikriausiai buvo suformuotas iš akrecijos disko, kuris pirmą kartą supo planetą po jos susiformavimo.
„Ariel“ turi sudėtingą paviršiaus reljefą - tvirtąkraterinius plotus kerta uolos, kanjonai ir kalnų grandinės. Jis turi jaunesnius geologinės veiklos pėdsakus nei kiti Urano mėnuliai. Energijos šaltinis jam greičiausiai buvo potvynio šildymas.
Arielio orbita, kaip ir kiti dideli Urano palydovai, yra planetos pusiaujo plokštumoje. Todėl šių palydovų apšvietimas yra labai sezoninis.
Be vandens ledo, naudojant infraraudonuosius spinduliusSpektroskopija Ariel atskleidė anglies dioksidą (CO2), kuris daugiausia koncentruojasi užpakaliniame pusrutulyje. Šiame Urano palydove jis tokių stebėjimų metu matomas geriau (ir buvo atrastas anksčiau) nei visuose kituose.
Anglies dioksido kilmė nėra visiškai aiški.Jis galėjo susidaryti paviršiuje iš karbonatų ar organinių medžiagų, veikiamas saulės ultravioletinės spinduliuotės arba iš Urano magnetosferos atkeliavusių jonų.
Pastarasis gali paaiškinti asimetrijąanglies dioksido pasiskirstymas per palydovo paviršių, nes šie jonai bombarduoja vergo pusrutulį. Kitas galimas šaltinis yra vandens ledo degazavimas Arielio viduriuose. Tokiu atveju CO2 gali išsiskirti dėl ankstesnės geologinės palydovo veiklos.
- Miranda
Miranda (Uranas V) yra artimiausia ir mažiausia iš penkių didelių Urano mėnulių. 1948 m. Atrado Gerardas Kuiperis.
Mirandos, kaip ir kitų didelių, sukimosi ašisUrano palydovai guli beveik planetos orbitos plokštumoje, ir tai lemia labai savotiškus sezoninius ciklus. Miranda greičiausiai susidarė iš akrecijos disko (arba ūko), kuris arba egzistavo aplink Uraną kurį laiką po planetos susidarymo, arba susidarė per galingą susidūrimą, dėl kurio Uranas tikriausiai smarkiai pasviro sukimosi ašis (97,86 °).
Tuo tarpu Miranda turi didžiausią tarp didžiųjųpalydovų Urano orbitos polinkis į planetos pusiaują: 4,338°. Mėnulio paviršių greičiausiai sudaro vandens ledas, sumaišytas su silikatais, karbonatais ir amoniaku.
Nuostabu, kad šis mažas palydovas turiįvairiausių reljefo formų (dažniausiai tokio dydžio kūnai turi vienodesnį paviršių dėl endogeninio aktyvumo stokos). Čia plyti didžiulės, krateriais nusėtos lygumos, kurias kerta lūžių, kanjonų ir stačių uolų tinklas.
Ant paviršiaus matomos trys neįprastos zonosdaugiau nei 200 km dydžio (vadinamieji vainikėliai). Šie geologiniai dariniai kartu su stebėtinai dideliu orbitos polinkiu rodo kompleksinę Mirandos geologinę istoriją. Tam įtakos galėjo turėti orbitos rezonansai, potvynio jėgos, konvekcija žarnyne, dalinė gravitacinė jų materijos diferenciacija ir išplėtimas, taip pat kriovulkanizmo epizodai.
Jo tankis yra mažiausias tarp pagrindiniųUrano palydovai: 1,15 ± 0,15 g/cm3, o tai gana artima ledo tankiui. Paviršiaus stebėjimai infraraudonaisiais spinduliais atskleidė vandens ledą, susimaišiusį su silikatais ir karbonatais, taip pat amoniako (NH3) 3 proc. Remiantis „Voyager 2“ gautais duomenimis, buvo padaryta išvada, kad uolienos sudaro 20–40% palydovo masės.
Remiantis viena hipoteze, ant Mirandos susidaro ledasklatratas su metanu. Be metano, vandeniniai klatratai gali sugauti anglies monoksidą ir kitas molekules, sudarydami gerų termoizoliacinių savybių medžiagą – klatratų šilumos laidumas bus tik 2–10% paprasto ledo šilumos laidumo koeficiento.
Taigi jie gali trukdyti nutekėti išžarnyno palydovo šilumos, kuri ten išsiskiria irstant radioaktyviesiems elementams. Tokiu atveju prireiktų maždaug 100 milijonų metų, kol ledas sušils iki 100 ° C. Šiluminis šerdies išsiplėtimas gali siekti 1%, o tai sukeltų paviršiaus įtrūkimus. Jo nevienalytiškumą galbūt lemia šiluminės energijos srauto iš žarnų nevienalytis.
Ar gali būti gyvybė šiuose palydovuose?
Nauji tyrimai rodo, kad taip.Jam buvo pristatytas AGU posėdis: mokslininkai, vadovaujami MIT planetos mokslininko Benjamino Weisso, sukūrė metodą būsimoms misijoms, kad patvirtintų požeminių vandenynų egzistavimą tokiuose pasauliuose kaip Uranas. Šiuo darbu komanda taip pat tikisi pagilinti mūsų supratimą ir žinias apie potencialiai apgyvendintus pasaulius.
Pagrindinis klausimas čia yra kurar Saulės sistemoje yra gyvenama aplinka? Atradus požeminius vandenynus Europoje ir Encelade, daugeliui iš mūsų kyla klausimas, ar vis dar yra mėnulių, kurie, nors ir maži, vis dar gali būti šilti.
Benjaminas Weissas, MIT planetos mokslininkas
Kaip darbo autorius rado vandens palydovuose?
Darbo autoriai mano, kad kalvagūbriai, slėniai irraukšlės ant palydovų paviršiaus gali būti užšalusios vandens srovės iš paslėptų vandenynų. Mokslininkai taip pat atliko tyrimus ir matavo Urano magnetinį lauką. Dėl to paaiškėjo, kad jei palydovų gelmėse yra vandens, tai veikiant magnetiniam laukui ten gali susidaryti elektros srovė.
Penki palydovai, pasak mokslininkų, jie demonstruojakriovulkanizmo požymių, kai esant itin žemai aplinkos temperatūrai iš ugnikalnio išsiveržia ne išlydyta lava, o vanduo, amoniakas, metano mišiniai su angliavandeniliais, azotas ir kitos medžiagos arba jų mišiniai, skystos ir dujinės būsenos.
Nagrinėjant vaizdus, siunčiamus erdvėlaiviais1986 m. „Voyager 2“ tyrėjai pastebėjo, kad šie penki palydovai yra pagaminti iš vienodų uolos ir ledo dalių ir yra labai duobėti krateriais, o tai liudija apie skystą vandenį, kuris gali slėptis dangaus kūnų viduriuose.
Kas dar yra be vandens?
Mokslininkai apskaičiavo Urano magnetinio lauko stiprumą irkaip tai paveiks bet kokius vandenynus, esančius žemiau jo palydovų paviršiaus. Tyrimai parodė, kad jei palydovų gelmėse yra skystas druskingas vanduo, tai veikiant magnetiniam laukui jame gali susidaryti elektros srovė.
Weissas ir jo komanda naudojo teorinįUrano magnetinio lauko modeliai, skirti apskaičiuoti galimus penkių didžiausių planetos palydovų indukuotus magnetinius laukus. Nustatyta, kad Mirandos sukeltas magnetinis laukas yra stipriausias – 300 nanoteslų. Nors tai nepatvirtina, kad planetose yra vandenynų, Miranda, taip pat Ariel, Umbriel ir Titania greičiausiai sukėlė pakankamai stiprų magnetinį lauką, kad būtų galima aptikti esamomis erdvėlaivių technologijomis, sakoma Weissas pranešime.
Mokslininkai taip pat teigė, kad vandenynai Urano mėnuliuose greičiausiai yra giliau nei Jupiterio mėnuliuose, nes ledo lukštas yra storesnis. Bet tai nereiškia, kad jų negalima aptikti.
Kur yra tinkamiausios gyvenimo sąlygos?
Weissas, aptardamas potencialiai tinkamas gyventi aplinkasSaulės sistema, vadinama Urano palydovais, tinkamiausia tuo atveju, jei „jei ten yra skysto vandens ir jis šiek tiek sūrus, kaip vandenyno vanduo Žemėje“.
Tikslesnes išvadas mokslininkai galės padaryti 2042 m., Kai mokslinė misija atiteks Uranui.
Taip pat skaitykite:
Pamatykite, kaip ISS skraido tarp Jupiterio ir Saturno
Žemėje šviečia ryškiausias švarkas. Ką tai reiškia planetai?
„Tyrimas nepavyko“: „Sputnik V“ testuotojai nebegaus placebo