Kuros satelītos atradāt ūdeni?
Urānam ir 27 pavadoņi, tostarp pieci īpaši lieli pavadoņi - Titānija, Oberons,
Šie attēli arī parādīja fiziskas pazīmes, kā šķidrs ūdens izplūst no zarnām un sasalst pie virsmas, procesu sauc par kriovulkanismu.
- Titānija
Titānija ir lielākais Urāna pavadonis un astotais lielākais pavadonis Saules sistēmā. Atklājis Viljams Heršels 1787. gada 11. janvārī (sešus gadus pēc Urāna atklāšanas).
Tāpat kā visi lielākie Urāna pavadoņi, Titānija,iespējams, izveidojies no akrēcijas diska, kas tās veidošanās laikā apņēma planētu. Titānija sastāv no aptuveni vienāda daudzuma klinšu un ledus, un to, iespējams, diferencē kā akmeņainu kodolu un ledus apvalku.
Titānijas virsma ir samērā tumša arsarkanīga nokrāsa. Tās reljefu veidoja gan asteroīdu un komētu triecieni, gan endogēni procesi. Satelītu klāj neskaitāmi krāteri, kuru diametrs sasniedz 326 kilometrus.
Visticamāk, ka agri endogēnivirsmas atjaunošana, kas izdzēsa tās veco, stipri krāterēto virsmu. Titānijas virsmu sagriež milzīgu kanjonu un klinšu sistēma, kas izveidojusies garozas stiepšanās laikā zarnu paplašināšanās rezultātā agrīnā tās vēstures posmā.
- Oberons
Oberons ir otrs lielākais un masīvākais Urāna pavadonis un devītais masīvākais pavadonis Saules sistēmā. Pazīstams arī kā Urāns IV. Atklāja Viljams Heršels 1787. gadā.
Visticamāk, ka Oberons izveidojās noakrēcijas disks, kas ieskauj Urānu tūlīt pēc tā izveidošanās. Biedrs sastāv no aptuveni vienāda daudzuma klinšu un ledus un, iespējams, ir diferencēts kā akmeņains kodols un ledus apvalks. Uz viņu robežas var būt šķidra ūdens slānis.
Oberona virsma ir tumša ar sarkanu nokrāsu.Tās reljefu galvenokārt veidoja asteroīdu un komētu ietekme, kas radīja daudzus krāterus līdz 210 km diametrā. Oberonā ir kanjonu (grabenu) sistēma, kas izveidojusies garozas paplašināšanās laikā zarnu paplašināšanās rezultātā agrīnā tās vēstures posmā.
Oberon sastāv no aptuveni vienādiem daudzumiemūdens ledus un smagie neledus komponenti, kas var ietvert akmeņus un organiskās vielas. Ūdens ledus (kristālu veidā uz satelīta virsmas) klātbūtni uzrādīja arī spektrogrāfiskie novērojumi. Ļoti zemā temperatūrā, kas raksturīga Urāna pavadoņiem, ledus kļūst kā akmens.
Tās absorbcijas joslas vergu puslodēspēcīgāka nekā līderī, savukārt pārējiem Urāna satelītiem ir pretējs. Šīs puslodes atšķirības cēlonis nav zināms. Varbūt fakts ir tāds, ka vadošā puslode ir vairāk pakļauta meteoru triecieniem, kas no tā noņem ledu. Tumšais materiāls varēja veidoties jonizējošā starojuma ietekmes rezultātā uz organisko vielu, it īpaši uz metānu, kas tur atrodas klatrātu sastāvā.
- Umbriels
Umbriels ir atklāts planētas Urāns satelītsWilliam Lassell 1851. gada 24. oktobrī. Umbrielu galvenokārt veido ledus ar ievērojamu iežu daļu. Tam var būt akmeņains kodols, kas pārklāts ar ledus apvalku. Izmēra ziņā Umbriels ieņem trešo vietu starp Urāna pavadoņiem, un tam ir tumšākā virsma, kas atstaro tikai 16% no krītošās gaismas.
Umbriels pārklāts ar daudzām perkusijāmar krāteriem, kuru diametrs sasniedz 210 kilometrus, tas ieņem otro vietu starp Urāna pavadoņiem krāteru skaita ziņā (pēc Oberona). Umbriels, tāpat kā visi Urāna pavadoņi, domājams, veidojās akrecijas diskā, kas ieskauj planētu tūlīt pēc tās veidošanās.
Umbriela ir trešā lielākā un ceturtā lielākāUrāna satelīts. Tās blīvums ir 1,39 g/cm3. Tas liek domāt, ka satelīts lielākoties sastāv no ūdens ledus, un blīvāki komponenti veido aptuveni 40% no tā masas. Šīs sastāvdaļas var būt akmeņi, kā arī augstas molekulmasas organiskie savienojumi, kas pazīstami kā tolīni.
Infrasarkanās spektroskopijas izmantošana ieslēgtaUz virsmas tika atrasts ūdens ledus. Tās absorbcijas joslas priekšējā puslodē ir izteiktākas nekā aizmugurējā puslodē. Šīs asimetrijas iemesli nav zināmi, taču tiek pieņemts, ka to var izraisīt virsmas bombardēšana ar lādētām Urāna magnetosfēras daļiņām, kas īpaši iedarbojas uz aizmugurējo puslodi (planētas un plazmas kombinētās rotācijas dēļ ).
Šīs daļiņas izsmidzina ledu, sadalot tajā esošo metānu (veidojot klatrātu) un uzbrūkot citām organiskām vielām, atstājot tumšu ar oglekli bagātu atlikumu.
- Ariels
Ariels ir ceturtais lielākais Urāna pavadonis. Atklāja 1851. gada 24. oktobrī Viljams Lassels.
Ariels ir viens no mazākajiem sfēriskajiemsatelīti Saules sistēmā (14. lielākais no 19). Urāna pavadoņu vidū tas ir ceturtais lielākais (no pieciem lielajiem satelītiem tikai Miranda ir mazāka) un tam ir rekordliels albedo.
Tas sastāv no aptuveni pusi ledus undaļēji izgatavots no akmens un, iespējams, diferencēts akmeņainā kodolā un ledainā apvalkā. Tāpat kā visi lielie Urāna pavadoņi, arī Ariels, iespējams, tika izveidots no akrecijas diska, kas ieskauj planētu pirmo reizi pēc tās veidošanās.
Ariel ir sarežģīts virsmas reljefs - spēcīgskrāteru teritorijas šķērso klintis, kanjoni un kalnu grēdas. Tam ir jaunākas ģeoloģiskās aktivitātes pēdas nekā citiem Urāna pavadoņiem. Enerģijas avots tam, visticamāk, bija plūdmaiņu sildīšana.
Ariela orbīta, tāpat kā citi lielie Urāna satelīti, atrodas planētas ekvatora plaknē. Tādēļ šie satelīti ir pakļauti ārkārtīgām sezonālām apgaismojuma izmaiņām.
Papildus ūdens ledus, izmantojot infrasarkano staruSpektroskopija uz Ariel atklāja oglekļa dioksīdu (CO2), kas koncentrējas galvenokārt aizmugurējā puslodē. Uz šī Urāna satelīta tas šādu novērojumu laikā ir redzams labāk (un tika atklāts agrāk) nekā uz visiem pārējiem.
Oglekļa dioksīda izcelsme nav pilnībā skaidra.Tas varētu būt veidojies uz virsmas no karbonātiem vai organiskām vielām saules ultravioletā starojuma vai jonu, kas nāk no Urāna magnetosfēras, ietekmē.
Pēdējais var izskaidrot asimetrijuoglekļa dioksīda sadalījums pa satelīta virsmu, jo šie joni bombardē tieši vergu puslodi. Vēl viens iespējamais avots ir ūdens ledus degazēšana Ariela zarnās. Šādā gadījumā CO2 izdalīšanos var izraisīt iepriekšēja satelīta ģeoloģiskā darbība.
- Miranda
Miranda (Urāns V) ir vistuvākais un mazākais no pieciem lielajiem Urāna pavadoņiem. 1948. gadā atklāja Džerards Kuipers.
Mirandas rotācijas ass, tāpat kā citas lielasUrāna pavadoņi atrodas gandrīz planētas orbītas plaknē, un tas noved pie ļoti savdabīgiem sezonāliem cikliem. Miranda, visticamāk, veidojās no akrecijas diska (vai miglāja), kas vai nu pastāvēja ap Urānu kādu laiku pēc planētas veidošanās, vai arī veidojās spēcīgas sadursmes laikā, kas, iespējams, radīja Urānam lielu rotācijas ass slīpumu (97,86 °).
Tikmēr Mirandai ir lielākā starp lielajāmsatelīti Urāna orbītas slīpums pret planētas ekvatoru: 4,338°. Mēness virsmu, visticamāk, veido ūdens ledus, kas sajaukts ar silikātiem, karbonātiem un amonjaku.
Tas ir pārsteidzoši, ka šim mazajam satelītam irvisdažādākās reljefa formas (parasti šāda izmēra ķermeņiem ir vienmērīgāka virsma endogēnās aktivitātes trūkuma dēļ). Šeit ir plaši, slīdoši līdzenumi, kas izraibināti ar krāteriem, un tos šķērso lūzumu tīkls, kanjoni un stāvas klintis.
Uz virsmas ir redzamas trīs neparastas zonasvairāk nekā 200 km (tā sauktie kroņi). Šie ģeoloģiskie veidojumi kopā ar pārsteidzoši lielo orbītas slīpumu norāda uz Mirandas sarežģīto ģeoloģisko vēsturi. To varētu ietekmēt orbitālās rezonanses, plūdmaiņu spēki, konvekcija zarnās, daļēja gravitācijas diferenciācija un to matērijas paplašināšanās, kā arī kriovulkānisma epizodes.
Tā blīvums ir zemākais starp galvenajiemUrāna pavadoņi: 1,15 ± 0,15 g/cm3, kas ir diezgan tuvu ledus blīvumam. Virsmas novērojumi infrasarkanajā starā atklāja ūdens ledu, kas sajaukts ar silikātiem un karbonātiem, kā arī amonjaku (NH3) 3% apmērā. Pamatojoties uz Voyager 2 iegūtajiem datiem, tika secināts, ka ieži veido 20-40% no satelīta masas.
Saskaņā ar vienu hipotēzi uz Mirandas veidojas ledusklatrāts ar metānu. Papildus metānam ūdens klatrāti var uztvert oglekļa monoksīdu un citas molekulas, veidojot vielu ar labām siltumizolācijas īpašībām – klatrātu siltumvadītspēja būs tikai 2 līdz 10% no parastā ledus siltumvadītspējas.
Tādējādi tie var kavēt aizplūšanu nosatelīta siltuma zarnas, kas tur izdalās radioaktīvo elementu sabrukšanas laikā. Šajā gadījumā ledus uzsildīšana līdz 100 ° C prasītu apmēram 100 miljonus gadu. Kodola termiskā izplešanās varētu sasniegt 1%, kas novestu pie virsmas plaisāšanas. Tās neviendabīgums, iespējams, ir saistīts ar neviendabīgumu siltuma enerģijas plūsmā no zarnām.
Vai šajos satelītos var būt dzīvība?
Jauni pētījumi liecina, ka jā.Viņš tika iepazīstināts ar AGU sanāksmi: zinātnieki, kuru vadīja Benjamins Veiss, MIT planētu zinātnieks, ir izstrādājuši metodi turpmākajām misijām, lai apstiprinātu zemes virszemes okeānu esamību tādās pasaules kā Urāns. Ar šo darbu komanda arī cer padziļināt mūsu izpratni un zināšanas par potenciāli apdzīvotajām pasaulēm.
Šeit galvenais jautājums ir kurvai Saules sistēmā ir apdzīvojama vide? Atklājot zemūdens okeānus Europa un Enceladus, daudziem no mums rodas jautājums, vai joprojām ir mēness, kas, lai arī ir mazi, tomēr var būt silti.
Bendžamins Veiss, MIT planetārais zinātnieks
Kā autors satelītos atrada ūdeni?
Darba autori uzskata, ka izciļņi, ielejas unkrokas uz satelītu virsmas var būt sasalušas ūdens strūklas no slēptajiem okeāniem. Zinātnieki veica arī pētījumus un izmēra Urāna magnētisko lauku. Rezultātā kļuva skaidrs, ka, ja pavadoņu dziļumos ir ūdens, magnētiskā lauka ietekmē tur var rasties elektriskā strāva.
Pieci satelīti, pēc zinātnieku domām, viņi demonstrēkriovulkanisma pazīmes, kad ārkārtīgi zemās apkārtējās vides temperatūrās no vulkāna izplūst nevis izkausēta lava, bet gan ūdens, amonjaks, metāna maisījumi ar ogļūdeņražiem, slāpeklis un citas vielas vai to maisījumi gan šķidrā, gan gāzveida stāvoklī.
Kosmosa kuģa nosūtīto attēlu izpēte"Voyager 2" 1986. gadā pētnieki pamanīja, ka šie pieci satelīti ir izgatavoti no vienādām klinšu un ledus daļām un ir stipri izlikti ar krāteriem, kas liecina par šķidru ūdeni, kas, iespējams, slēpjas debess ķermeņu zarnās.
Kas tur vēl ir bez ūdens?
Zinātnieki ir aprēķinājuši Urāna magnētiskā lauka stiprumu unkā tas ietekmēs visus okeānus zem tā satelītu virsmas. Pētījumi parādīja, ka, ja satelītu dziļumos ir šķidrs sālsūdens, tad magnētiskā lauka ietekmē tajā var radīt elektrisko strāvu.
Veiss un viņa komanda izmantoja teorētiskoUrāna magnētiskā lauka modeļi, lai aprēķinātu piecu lielāko planētas satelītu iespējamos inducētos magnētiskos laukus. Tika noteikts, ka Mirandas inducētais magnētiskais lauks ir spēcīgākais - 300 nanoteslas. Lai gan tas neapstiprina okeānu klātbūtni uz planētām, Miranda, kā arī Ariela, Umbriela un Titānija, iespējams, izraisīja pietiekami spēcīgus magnētiskos laukus, lai tos varētu noteikt ar esošās kosmosa kuģu tehnoloģijas, teikts Veisa paziņojumā.
Zinātnieki arī teica, ka okeāni Urāna pavadoņos, visticamāk, atrodas dziļāk nekā uz Jupitera pavadoņiem, jo ledus apvalks ir biezāks. Bet tas nenozīmē, ka tos nevar atklāt.
Kur ir vispiemērotākie dzīves apstākļi?
Veiss, apspriežot potenciāli apdzīvojamu vidiSaules sistēma, ko sauc par Urāna pavadoņiem, kas ir vispiemērotākie gadījumam, ja "ja tur ir šķidrs ūdens un tas ir nedaudz sāļš, kā okeāna ūdens uz Zemes."
Precīzākus secinājumus zinātnieki varēs izdarīt 2042. gadā, kad zinātniskā misija dosies uz Urānu.
Lasīt arī:
Skatiet ISS, kas lido starp Jupiteru un Saturnu
Uz Zemes spīd visspilgtākais blazārs. Ko tas nozīmē planētai?
"Pētījums neizdevās": Sputnik V testētāji vairs nesaņems placebo