Op welke satellieten heb je water gevonden?
Uranus heeft 27 manen, waaronder vijf bijzonder grote manen - Titania, Oberon,
Deze beelden vertoonden ook fysieke tekenen van vloeibaar water dat uit de darmen kwam en aan het oppervlak bevroor, een proces dat cryovulkanisme wordt genoemd.
- Titania
Titania is de grootste satelliet van Uranus en de achtste grootste satelliet in het zonnestelsel. Ontdekt door William Herschel op 11 januari 1787 (zes jaar na zijn ontdekking van Uranus).
Zoals alle grootste manen van Uranus, Titania,waarschijnlijk gevormd uit een aanwasschijf die de planeet omsingelde tijdens zijn vorming. Titania is samengesteld uit ongeveer gelijke hoeveelheden steen en ijs, en is waarschijnlijk gedifferentieerd in een rotsachtige kern en een ijsmantel.
Het oppervlak van Titania is relatief donker met een roodachtige tint, en het terrein is gevormd door asteroïde- en komeetinslagen, evenals endogene processen.De maan is bedekt met talrijke kraters met een diameter van 326 kilometer.
Het is waarschijnlijk dat een vroege endogeenherstel van het oppervlak, waardoor het oude, zwaar bekraterde oppervlak werd gewist. Het oppervlak van Titania wordt doorsneden door een systeem van enorme canyons en kliffen die zijn gevormd tijdens het uitrekken van de korst als gevolg van de uitzetting van de ingewanden in een vroeg stadium van zijn geschiedenis.
- Oberon
Oberon is de op een na grootste en meest massieve satelliet van Uranus en de negende meest massieve satelliet in het zonnestelsel. Ook bekend als Uranus IV. Ontdekt door William Herschel in 1787.
Waarschijnlijk is Oberon ontstaan uitde aanwasschijf die Uranus omringde onmiddellijk na zijn vorming. De metgezel bestaat uit ongeveer gelijke hoeveelheden steen en ijs en is waarschijnlijk gedifferentieerd in een rotsachtige kern en een ijsmantel. Er kan een laag vloeibaar water op hun rand zitten.
Het oppervlak van Oberon is donker met een rode tint.Het reliëf werd voornamelijk gevormd door de inslagen van asteroïden en kometen, die talloze kraters tot 210 km in diameter creëerden. Oberon bezit een systeem van canyons (grijpers) gevormd tijdens de uitbreiding van de aardkorst als gevolg van de uitzetting van de ingewanden in een vroeg stadium van zijn geschiedenis.
Oberon is samengesteld uit ongeveer gelijke hoeveelheden waterijs en zware niet-ijzige bestanddelen, dieDe aanwezigheid van waterijs (in de vorm van kristallen op het oppervlak van de satelliet) werd ook aangetoond door spectrografische waarnemingen.Bij de ultralage temperaturen die typisch zijn voor de manen van Uranus, wordt het ijs als een rots.
Zijn absorptiebanden op de slaaf halfrondsterker dan op de leider, terwijl de andere satellieten van Uranus het tegenovergestelde hebben. De reden voor dit hemisferische verschil is onbekend. Misschien is het een feit dat het leidende halfrond gevoeliger is voor meteoorinslagen, die er ijs van verwijderen. Het donkere materiaal zou gevormd kunnen worden door het effect van ioniserende straling op organische stof, in het bijzonder op het methaan dat daar aanwezig is in de samenstelling van clathraten.
- Umbriel
Umbriel is een maan van de planeet Uranus, ontdekt door William Lassell op 24 oktober 1851. Umbriel bestaat voornamelijk uitHet kan een rotsachtige kern hebben die bedekt is met een ijzige mantel.Umbriel is qua grootte de op twee na grootste maan van Uranus en heefthet donkerste oppervlak, dat slechts 16% van het invallende licht weerkaatst.
Umbriel, bedekt met talrijke inslagkraters met een diameter tot 210 kilometer, bezettweede plaats onder de manen van Uranus in termen van het aantal kraters (na Oberon).Umbriel wordt, net als alle manen van Uranus, verondersteld te zijn gevormd in de accretieschijf rond de planeet net na zijn vorming.
Umbriel is de op twee na grootste en vierde meest massieve maan van Uranus.De dichtheid is 1,39 g/cm3.Hieruit volgt dat de satelliet grotendeels bestaat uitis gemaakt van waterijs en de dichtere componenten vormen ongeveer 40% van zijn massa.Deze componenten kunnen zowel gesteenten zijn als organische verbindingen met een hoog molecuulgewicht, bekend als tholinen.
Met behulp van infraroodspectroscopie werd waterijs op het oppervlak gedetecteerd en de absorptiebanden op de voorste hemisfeer zijn meer uitgesproken dan op de achterste hemisfeer.De redenen voor deze asymmetrie zijn onbekend, maar er wordt gespeculeerd dat het kan worden veroorzaakt door het bombardement van het oppervlak door geladen deeltjes uit de magnetosfeer van Uranus, die als volgt werkt:namelijk naar de achterste hemisfeer (vanwege de gezamenlijke rotatie van de planeet en het plasma).
Deze deeltjes sproeien het ijs, ontbinden het methaan dat erin zit (vormen een clathraat) en vallen ander organisch materiaal aan, waardoor een donker residu achterblijft dat rijk is aan koolstof.
- Ariel
Ariel is de vierde grootste satelliet van Uranus. Geopend op 24 oktober 1851 door William Lassell.
Ariel is een van de kleinste bolvormige manen in het zonnestelsel (14e grootste van de 19).Van de manen van Uranus is het de op drie na grootste (van de vijf grote manen is alleen Miranda kleiner) en heeftRecord albedo.
Het bestaat voor ongeveer de helft uit ijs en voor de helft uit rotsen, en is mogelijk gedifferentieerd in een rotsachtige kern en een ijzige mantel.Zoals alle grote manen van Uranus, is Ariel waarschijnlijk ontstaan uit de accretieschijf die de planeet voor het eerst na zijn vorming omringde.
Ariel heeft een complex oppervlaktereliëf - sterkkratergebieden worden doorkruist door kliffen, canyons en bergketens. Het heeft jongere sporen van geologische activiteit dan andere manen van Uranus. De energiebron daarvoor was hoogstwaarschijnlijk getijdenverwarming.
De baan van Ariël ligt, net als andere grote satellieten van Uranus, in het vlak van de evenaar van de planeet. Daarom zijn deze satellieten onderhevig aan extreme seizoensvariaties in verlichting.
Naast waterijs heeft infraroodspectroscopie koolstofdioxide (CO2) gedetecteerd op Ariel, dat voornamelijk geconcentreerd is op het slavenhalfrond.Op deze maan van Uranus is het beter te zien in de loop van dergelijke waarnemingen (en werd ontdekteerder) dan op alle andere.
De oorsprong van koolstofdioxide is niet helemaal duidelijk, maar het kan op het oppervlak zijn gevormd uit carbonaten of organisch materiaal onder invloed van de ultraviolette straling van de zon of ionen afkomstig uit de magnetosfeer van Uranus.
Dit laatste kan de asymmetrie indistributie van kooldioxide over het oppervlak van de satelliet, omdat deze ionen precies de slaaf halfrond bombarderen. Een andere mogelijke bron is het ontgassen van waterijs in de ingewanden van Ariel. In dat geval kan de uitstoot van CO2 het gevolg zijn van geologische activiteit van de satelliet in het verleden.
- Miranda
Miranda (Uranus V) is de dichtstbijzijnde en kleinste van de vijf grote manen van Uranus. Ontdekt in 1948 door Gerard Kuiper.
De rotatie-as van Miranda ligt, net als die van andere grote manen van Uranus,bijna in het vlak van de baan van de planeet, en dit leidt tot zeer eigenaardige seizoenscycli.Miranda is hoogstwaarschijnlijk ontstaan uit een accretieschijf (of nevel) die ofwel enige tijd na de vorming van de planeet rond Uranus bestond, ofwel werd gevormd door een krachtige botsing die Uranus waarschijnlijk een grote kanteling van zijn rotatieas (97,86°) gaf.
Ondertussen heeft Miranda de hoogste helling van zijn baan naar de evenaar van de planeet onder de grote manen van Uranus: 4.338°.Het oppervlak van de maan bestaat waarschijnlijk uit waterijs vermengd met silicaten, carbonaten en ammoniak.
Het is verrassend dat deze kleine satelliet een grote verscheidenheid aan landvormen heeft (meestal is het oppervlak van lichamen van deze grootte uniformer vanwege het gebrek aan endogene activiteit).Er zijn uitgestrekte, heuvelachtige vlaktes bezaaid met kraters en doorkruist door een netwerk van breuken, ravijnen en steile richels.
Drie ongebruikelijke gebieden zijn zichtbaar op het oppervlakmeer dan 200 km groot (de zogenaamde kronen). Deze geologische formaties, samen met de verrassend grote inclinatie van de baan, wijzen op Miranda's complexe geologische geschiedenis. Het kan worden beïnvloed door orbitale resonanties, getijdekrachten, convectie in de darmen, gedeeltelijke gravitatiedifferentiatie en uitbreiding van hun materie, evenals episodes van cryovolcanisme.
De dichtheid is de laagste van de belangrijkste manen van Uranus: 1,15 ± 0,15 g/cm3, wat vrij dicht bij de dichtheid van ijs ligt.Infraroodwaarnemingen van het oppervlak onthulden waterijs vermengd met silicaten en carbonaten, evenals ammoniak (NH3) in een hoeveelheid van 3%.Op basis van de gegevens verkregen door Voyager 2 werd geconcludeerd dat de rotsen20-40% van de massa van de satelliet.
Volgens één hypothese vormt het ijs op Miranda methaanclathraten.Naast methaan kunnen waterige clathraten koolmonoxide en andere moleculen opvangen om een stof te vormen met goede thermische isolatie-eigenschappen - de thermische geleidbaarheid van clathraten zal zijnSlechts 2 tot 10% van de thermische geleidbaarheid van gewoon ijs.
Zo kunnen ze de uitstroom belemmereningewanden van de satellietwarmte, die daar vrijkomt tijdens het verval van radioactieve elementen. In dit geval zou het ongeveer 100 miljoen jaar duren om het ijs tot 100 ° C te verwarmen. De thermische uitzetting van de kern zou 1% kunnen bereiken, wat zou leiden tot oppervlaktescheuren. De heterogeniteit is mogelijk te wijten aan de heterogeniteit van de stroom van thermische energie uit de darmen.
Kan er leven zijn op deze satellieten?
Nieuw onderzoek suggereert ja.Hij maakte kennis met de AGU-bijeenkomst: wetenschappers onder leiding van Benjamin Weiss, een planetaire wetenschapper aan het MIT, hebben een methode ontwikkeld voor toekomstige missies om het bestaan van ondergrondse oceanen op werelden als Uranus te bevestigen. Door dit werk hoopt het team ook ons begrip en kennis van potentieel bewoonbare werelden te verdiepen.
De belangrijkste vraag hier is waarzijn bewoonbare omgevingen in het zonnestelsel? De ontdekking van de ondergrondse oceanen op Europa en Enceladus doet velen van ons zich afvragen of er nog steeds manen zijn die, hoewel klein, nog warm kunnen zijn.
Benjamin Weiss, planetair wetenschapper bij MIT
Hoe vond de auteur van het werk water op de satellieten?
De auteurs van het werk zijn van mening dat de ruggen, valleien enplooien op het oppervlak van satellieten kunnen bevroren waterstralen zijn uit verborgen oceanen. Wetenschappers hebben ook onderzoek gedaan en het magnetische veld van Uranus gemeten. Hierdoor werd duidelijk dat als er water in de diepten van de satellieten zit, daar onder invloed van een magnetisch veld een elektrische stroom kan worden opgewekt.
Vijf satellieten, zeggen wetenschappers, demonstreren zetekenen van cryovulkanisme, wanneer onder extreem lage omgevingstemperaturen geen gesmolten lava uit de vulkaan losbarst, maar water, ammoniak, mengsels van methaan met koolwaterstoffen, stikstof en andere stoffen of mengsels daarvan, zowel in vloeibare als gasvormige toestand.
Afbeeldingen onderzoeken die door ruimtevaartuigen zijn verzondenVoyager 2 in 1986 merkten onderzoekers op dat deze vijf satellieten zijn gemaakt van gelijke delen van rots en ijs en zwaar zijn bezaaid met kraters, wat een bewijs is van vloeibaar water dat zich mogelijk in de ingewanden van hemellichamen verstopt.
Wat is er nog meer dan water?
Wetenschappers hebben de sterkte van het magnetische veld van Uranus berekend en dat,hoe het de oceanen onder het oppervlak van zijn satellieten zal beïnvloeden. Studies hebben aangetoond dat als zich in de diepten van de satellieten vloeibaar zout water bevindt, er onder invloed van een magnetisch veld een elektrische stroom in kan worden opgewekt.
Weiss en zijn team gebruikten theoriemodellen van het magnetische veld van Uranus om de mogelijke geïnduceerde magnetische velden van de vijf grootste satellieten van de planeet te berekenen. Er werd vastgesteld dat Miranda's geïnduceerde magnetische veld het sterkste was: 300 nanotesla. Hoewel dit de aanwezigheid van oceanen op de planeten niet bevestigt, hebben Miranda, evenals Ariel, Umbriel en Titania, waarschijnlijk magnetische velden geïnduceerd die sterk genoeg zijn om te worden gedetecteerd door bestaande ruimtevaartuigtechnologie, zei Weiss in een verklaring.
Wetenschappers zeiden ook dat de oceanen op de manen van Uranus waarschijnlijk dieper zijn dan op de manen van Jupiter, omdat de ijslaag dikker is. Maar dit betekent niet dat ze niet kunnen worden gedetecteerd.
Waar zijn de meest geschikte omstandigheden voor het leven?
Weiss, waarin potentieel bewoonbare omgevingen worden besprokenzonnestelsel, de manen van Uranus genoemd, het meest geschikt in het geval dat “er vloeibaar water is en het een beetje zout is, zoals oceaanwater op aarde.”
Wetenschappers zullen in 2042 nauwkeurigere conclusies kunnen trekken, wanneer een wetenschappelijke missie naar Uranus zal gaan.
Lees ook:
Zie het ISS vliegen tussen Jupiter en Saturnus
De helderste blazar schijnt op aarde. Wat betekent dit voor de planeet?
"Studie mislukt": Sputnik V-testers krijgen geen placebo meer