Na jakich satelitach znalazłeś wodę?
Uran ma 27 księżyców, w tym pięć szczególnie dużych satelitów – Tytania, Oberon,
Obrazy te pokazały również fizyczne oznaki ciekłej wody wylewającej się z jelit i zamarzającej na powierzchni, proces zwany kriowulkanizmem.
- Titania
Tytania to największy satelita Urana i ósmy co do wielkości satelita w Układzie Słonecznym. Odkryty przez Williama Herschela 11 stycznia 1787 (sześć lat po odkryciu Urana).
Jak wszystkie największe księżyce Urana, Tytania,prawdopodobnie uformował się z dysku akrecyjnego, który otaczał planetę podczas jej formowania. Tytania składa się z mniej więcej równych ilości skał i lodu i prawdopodobnie dzieli się na skaliste jądro i płaszcz lodowy.
Powierzchnia Tytanii jest stosunkowo ciemnaczerwonawy odcień. Jego relief powstał zarówno w wyniku uderzeń asteroid i komet, jak i procesów endogenicznych. Satelita pokryty jest licznymi kraterami, których średnica sięga 326 kilometrów.
Jest prawdopodobne, że wczesne endogennerenowacja nawierzchni, która zatarła starą, mocno kraterowaną powierzchnię. Powierzchnię Tytanii przecina system ogromnych kanionów i klifów, które powstały podczas rozciągania się skorupy w wyniku rozszerzania się jelit na wczesnym etapie jej historii.
- Oberon
Oberon jest drugim co do wielkości i najbardziej masywnym satelitą Urana i dziewiątym co do wielkości satelitą w Układzie Słonecznym. Znany również jako Uran IV. Odkryty przez Williama Herschela w 1787 roku.
Jest prawdopodobne, że Oberon powstał zdysk akrecyjny, który otoczył Urana natychmiast po jego utworzeniu. Towarzysz składa się z mniej więcej równych ilości skał i lodu i prawdopodobnie jest zróżnicowany w skaliste jądro i płaszcz lodowy. Na ich granicy może znajdować się warstwa wody w stanie ciekłym.
Powierzchnia Oberona jest ciemna z czerwonym odcieniem.Jej relief ukształtował się głównie w wyniku uderzeń asteroid i komet, które utworzyły liczne kratery o średnicy do 210 km. Oberon posiada system kanionów (grabensów) powstałych podczas ekspansji skorupy ziemskiej w wyniku ekspansji jelit na wczesnym etapie jego historii.
Oberon składa się z mniej więcej równych ilościlód wodny i ciężkie składniki niebędące lodem, które mogą obejmować skały i materię organiczną. Obserwacje spektrograficzne wykazały także obecność lodu wodnego (w postaci kryształów na powierzchni satelity). W ultraniskich temperaturach, charakterystycznych dla satelitów Urana, lód staje się jak kamień.
Jego pasma absorpcyjne na półkuli niewolnikówsilniejszy niż na liderze, podczas gdy inne satelity Urana mają odwrotnie. Przyczyna tej różnicy półkul nie jest znana. Być może faktem jest, że wiodąca półkula jest bardziej podatna na uderzenia meteorytów, które usuwają z niej lód. Ciemny materiał mógł powstać w wyniku działania promieniowania jonizującego na materię organiczną, w szczególności na obecny tam metan w składzie klatratów.
- Umbriel
Odkryto Umbriel – satelitę planety Uranprzez Williama Lassella 24 października 1851 r. Umbriel składa się głównie z lodu ze znaczną zawartością skał. Może mieć skaliste jądro pokryte lodowym płaszczem. Pod względem wielkości Umbriel zajmuje trzecie miejsce wśród księżyców Urana i ma najciemniejszą powierzchnię, odbijającą jedynie 16% padającego światła.
Umbriel pokryty licznymi uderzeniamiz kraterami osiągającymi średnicę 210 kilometrów, zajmuje drugie miejsce wśród satelitów Urana pod względem liczby kraterów (po Oberonie). Umbriel, podobnie jak wszystkie księżyce Urana, prawdopodobnie powstał w dysku akrecyjnym, który otaczał planetę natychmiast po jej powstaniu.
Umbriel jest trzecim co do wielkości i czwartym co do wielkościsatelita Urana. Jego gęstość wynosi 1,39 g/cm3. Sugeruje to, że satelita składa się głównie z lodu wodnego, a gęstsze składniki stanowią około 40% jego masy. Składnikami tymi mogą być kamienie, a także związki organiczne o dużej masie cząsteczkowej, znane jako toliny.
Korzystanie ze spektroskopii w podczerwieniNa powierzchni znaleziono lód wodny. Jego pasma absorpcji na półkuli przedniej są bardziej wyraźne niż na półkuli tylnej. Przyczyny tej asymetrii nie są znane, ale przypuszcza się, że może to być spowodowane bombardowaniem powierzchni naładowanymi cząstkami z magnetosfery Urana, co działa szczególnie na tylną półkulę (w wyniku połączonego obrotu planety i plazmy ).
Cząsteczki te rozpylają lód, rozkładając zawarty w nim metan (tworząc klatrat) i działając na inną materię organiczną, pozostawiając ciemną pozostałość bogatą w węgiel.
- Ariel
Ariel jest czwartym co do wielkości satelitą Urana. Otwarty 24 października 1851 przez Williama Lassella.
Ariel jest jedną z najmniejszych kulistychsatelity w Układzie Słonecznym (14. co do wielkości z 19). Wśród satelitów Urana jest czwartym co do wielkości (z pięciu dużych satelitów tylko Miranda jest mniejsza) i ma rekordowe albedo.
Składa się z około połowy lodu iw połowie wykonany z kamienia i prawdopodobnie zróżnicowany w skaliste jądro i lodowy płaszcz. Podobnie jak wszystkie duże satelity Urana, Ariel powstał prawdopodobnie z dysku akrecyjnego, który otaczał planetę po raz pierwszy po jej powstaniu.
Ariel ma złożoną rzeźbę powierzchni - mocnąobszary pokryte kraterami przecinają klify, kaniony i pasma górskie. Ma młodsze ślady aktywności geologicznej niż inne księżyce Urana. Najprawdopodobniej źródłem energii było ogrzewanie pływowe.
Orbita Ariel, podobnie jak inne duże satelity Urana, leży w płaszczyźnie równika planety. Dlatego te satelity podlegają ekstremalnym sezonowym wahaniom oświetlenia.
Oprócz lodu wodnego, za pomocą podczerwieniSpektroskopia na Ariel ujawniła dwutlenek węgla (CO2), który koncentruje się głównie w tylnej półkuli. Na tym satelicie Urana jest on podczas takich obserwacji widoczny lepiej (i został odkryty wcześniej) niż na wszystkich pozostałych.
Pochodzenie dwutlenku węgla nie jest do końca jasne.Mógł powstać na powierzchni z węglanów lub materii organicznej pod wpływem słonecznego promieniowania ultrafioletowego lub jonów przybywających z magnetosfery Urana.
To ostatnie może wyjaśnić asymetrię wrozkład dwutlenku węgla na powierzchni satelity, ponieważ jony te bombardują dokładnie półkulę niewolniczą. Innym możliwym źródłem jest odgazowanie lodu wodnego w trzewiach Ariel. W takim przypadku uwolnienie CO2 może być spowodowane wcześniejszą geologiczną aktywnością satelity.
- Miranda
Miranda (Uran V) jest najbliższym i najmniejszym z pięciu dużych księżyców Urana. Odkryty w 1948 roku przez Gerarda Kuipera.
Oś obrotu Mirandy, podobnie jak inne dużeSatelity Urana leżą niemal w płaszczyźnie orbity planety, co prowadzi do bardzo osobliwych cykli sezonowych. Miranda najprawdopodobniej powstała z dysku akrecyjnego (lub mgławicy), który albo istniał wokół Urana przez jakiś czas po powstaniu planety, albo powstał podczas potężnej kolizji, która prawdopodobnie spowodowała duże przechylenie osi obrotu Urana (97,86°).
Tymczasem Miranda ma największego spośród dużychsatelity Urana, nachylenie orbity względem równika planety: 4,338°. Powierzchnia Księżyca prawdopodobnie składa się z lodu wodnego zmieszanego z krzemianami, węglanami i amoniakiem.
To niesamowite, że ten mały satelita ma taką możliwośćszeroka gama form reliefowych (zwykle ciała tej wielkości mają bardziej jednolitą powierzchnię ze względu na brak aktywności endogennej). Istnieją rozległe, faliste równiny usiane kraterami i poprzecinane siecią uskoków, kanionów i stromych klifów.
Na powierzchni widoczne są trzy niezwykłe obszaryponad 200 km (tzw. korony). Te formacje geologiczne, wraz z zaskakująco dużym nachyleniem orbity, wskazują na złożoną historię geologiczną Mirandy. Mogły na to wpływać rezonanse orbitalne, siły pływowe, konwekcja w jelitach, częściowe różnicowanie grawitacyjne i ekspansja ich materii, a także epizody kriowolanizmu.
Jego gęstość jest najniższa spośród głównychsatelity Urana: 1,15 ± 0,15 g/cm3, czyli dość blisko gęstości lodu. Obserwacje powierzchni w podczerwieni wykazały obecność lodu wodnego zmieszanego z krzemianami i węglanami oraz amoniaku (NH3) w ilości 3%. Na podstawie danych uzyskanych przez sondę Voyager 2 stwierdzono, że skały stanowią 20–40% masy satelity.
Według jednej z hipotez na Mirandzie tworzy się lódklatrat z metanem. Oprócz metanu wodne klatraty mogą wychwytywać tlenek węgla i inne cząsteczki, tworząc substancję o dobrych właściwościach termoizolacyjnych - przewodność cieplna klatratów będzie wynosić tylko od 2 do 10% przewodności cieplnej zwykłego lodu.
W ten sposób mogą utrudniać odpływ zwnętrzności ciepła satelity, które jest tam uwalniane podczas rozpadu pierwiastków radioaktywnych. W tym przypadku podgrzanie lodu do 100 ° C zajęłoby około 100 milionów lat. Rozszerzalność cieplna rdzenia może osiągnąć 1%, co doprowadziłoby do pęknięcia powierzchni. Jego niejednorodność jest prawdopodobnie spowodowana niejednorodnością przepływu energii cieplnej z jelit.
Czy na tych satelitach może istnieć życie?
Nowe badania sugerują, że tak.Został przedstawiony na spotkaniu AGU: naukowcy pod kierunkiem Benjamina Weissa, planetologa z MIT, opracowali metodę przyszłych misji, aby potwierdzić istnienie podpowierzchniowych oceanów na światach takich jak Uran. Dzięki tej pracy zespół ma również nadzieję, że pogłębi nasze zrozumienie i wiedzę na temat światów potencjalnie nadających się do zamieszkania.
Główne pytanie brzmi: gdzieczy w Układzie Słonecznym są miejsca zamieszkania? Odkrycie podpowierzchniowych oceanów na Europie i Enceladusie sprawia, że wielu z nas zastanawia się, czy nadal istnieją księżyce, które choć małe, mogą być nadal ciepłe.
Benjamin Weiss, planetolog z MIT
Jak autor pracy znalazł wodę na satelitach?
Autorzy pracy uważają, że grzbiety, doliny ifałdy na powierzchni satelitów mogą być zamarzniętymi strumieniami wody z ukrytych oceanów. Naukowcy przeprowadzili również badania i zmierzyli pole magnetyczne Urana. W rezultacie stało się jasne, że jeśli w głębinach satelitów znajduje się woda, to pod wpływem pola magnetycznego może tam wytworzyć się prąd elektryczny.
Naukowcy twierdzą, że demonstrują pięć satelitówoznaki kriowulkanizmu, gdy w skrajnie niskich temperaturach otoczenia z wulkanu wyrzuca nie stopioną lawę, ale wodę, amoniak, mieszaniny metanu z węglowodorami, azotem i innymi substancjami lub ich mieszaniny, zarówno w stanie ciekłym, jak i gazowym.
Badanie obrazów przesłanych przez statek kosmicznyVoyager 2 w 1986 roku, naukowcy zauważyli, że te pięć satelitów jest zbudowanych z równych części skał i lodu i są mocno wżery z kraterami, co świadczy o płynnej wodzie, która może ukrywać się we wnętrznościach ciał niebieskich.
Co jeszcze jest oprócz wody?
Naukowcy obliczyli siłę pola magnetycznego Urana i żejak wpłynie na oceany znajdujące się pod powierzchnią jej satelitów. Badania wykazały, że jeśli w głębinach satelitów znajduje się ciekła słona woda, to pod wpływem pola magnetycznego można w niej wytworzyć prąd elektryczny.
Weiss i jego zespół zastosowali teorięmodele pola magnetycznego Urana w celu obliczenia możliwych indukowanych pól magnetycznych pięciu największych satelitów planety. Stwierdzono, że indukowane pole magnetyczne Mirandy jest najsilniejsze — 300 nanotesli. Choć nie potwierdza to obecności oceanów na planetach, Miranda, a także Ariel, Umbriel i Tytania prawdopodobnie indukowały pola magnetyczne na tyle silne, że mogły zostać wykryte przez istniejącą technologię statków kosmicznych, stwierdził Weiss w oświadczeniu.
Naukowcy powiedzieli również, że oceany na księżycach Urana są prawdopodobnie głębsze niż na księżycach Jowisza, ponieważ skorupa lodowa jest grubsza. Ale to nie znaczy, że nie można ich wykryć.
Gdzie są najbardziej odpowiednie warunki do życia?
Weiss, omawiając środowiska potencjalnie nadające się do zamieszkania wUkład Słoneczny, zwane księżycami Urana, są najodpowiedniejsze w przypadku, gdy „jeśli jest tam woda w stanie ciekłym i jest ona trochę słona, jak woda oceaniczna na Ziemi”.
Bardziej trafne wnioski naukowcy będą mogli wyciągnąć w 2042 roku, kiedy misja naukowa trafi do Urana.
Czytaj także:
Zobacz ISS lecącą między Jowiszem a Saturnem
Najjaśniejszy blazar świeci na Ziemi. Co to oznacza dla planety?
„Badanie zakończone niepowodzeniem”: placebo nie będzie już wstrzykiwane do testerów Sputnik V