На яких супутниках знайшли воду?
Уран має 27 місяців, у тому числі п'ять особливо великих супутників — Титанія, Оберон,
Ці зображення також показали фізичні ознаки рідкої води, що проривається з надр і замерзає на поверхні, такий процес називається кріовулканізма.
- Титания
Титания - найбільший супутник Урана і восьмий за розміром супутник в Сонячній системі. Відкрито Вільямом Гершелем 11 січня 1787 роки (через шість років після відкриття їм Урана).
Як і всі найбільші супутники Урана, Титанія,ймовірно, утворилася з аккреционного диска, що оточував планету за часів її формування. Титания складається з приблизно рівної кількості каменю і льоду і, ймовірно, диференційована на кам'яне ядро і крижану мантію.
Поверхня Титанії відносно темна зчервонуватим відтінком. Її рельєф був сформований як ударами астероїдів та комет, так і ендогенними процесами. Супутник покритий численними кратерами, що досягають 326 кілометрів у діаметрі.
Ймовірно, на Титані сталося раннє ендогенневідновлення поверхні, яке стерло її стару, сильно поцятковану кратерами, поверхню. Поверхня Титании прорізана системою величезних каньйонів і обривів, що утворилися при розтягуванні кори в результаті розширення надр на ранньому етапі її історії.
- Оберон
Оберон - другий за розміром і масою супутник Урана і дев'ятий по масі супутник в Сонячній системі. Відомий також як «Уран IV». Відкрито Вільямом Гершелем в 1787 році.
Цілком ймовірно, що Оберон сформувався заккреционного диска, що оточував Уран відразу після освіти. Супутник складається приблизно з рівної кількості каменю і льоду і, ймовірно, диференційований на кам'яне ядро і крижану мантію. На їх кордоні, можливо, є шар рідкої води.
Поверхня Оберона темна з червоним відтінком.Його рельєф формувався в основному ударами астероїдів і комет, які створили численні, до 210 км в діаметрі, кратери. Оберон володіє системою каньйонів (грабенов), що утворилися при розтягуванні кори в результаті розширення надр на ранньому етапі його історії.
Оберон складається приблизно в рівних кількостях зводяного льоду та важких некрижаних складових, які можуть включати камінь та органіку. Наявність водяного льоду (як кристалів лежить на поверхні супутника) показали і спектрографічні спостереження. При наднизьких температурах, характерних для супутників Урану, лід стає подібним до каменю.
Його абсорбція смуги на відомому півкулісильніше, ніж на провідному, тоді як у інших супутників Урана - навпаки. Причина цієї відмінності півкуль невідома. Можливо, справа в тому, що провідне півкуля більш схильне метеоритним ударам, які видаляють з нього лід. Темний матеріал міг утворитися в результаті впливу іонізуючого випромінювання на органічні речовини, зокрема, на метан, присутній там в складі клатратов.
- Умбріель
Умбріель - супутник планети Уран, відкритийВільямом Ласселом 24 жовтня 1851. Умбріель в основному складається з льодів з значною часткою каменю. Можливо, він має кам'яне ядро, вкрите крижаною мантією. За розмірами Умбріель займає третє місце серед супутників Урана і має найтемнішу поверхню, відбиваючи всього 16% падаючого світла.
Умбріель, покритий численними ударнимикратерами, що досягають 210 кілометрів у діаметрі, посідає друге місце серед супутників Урану за кількістю кратерів (після Оберона). Умбріель, як і всі супутники Урану, імовірно утворився в акреційному диску, що оточував планету відразу після її формування.
Умбріель - третій за розміром і четвертий за масоюсупутник Урану. Його щільність – 1,39 г/см3. З цього випливає, що супутник значною мірою складається з водяного льоду, а щільніші компоненти становлять близько 40% його маси. Ці компоненти можуть бути каменями, а також високомолекулярні органічні сполуки, відомі як толини.
За допомогою інфрачервоної спектроскопії наповерхні виявлено водяний лід. Його абсорбційні смуги на передній півкулі виражені сильніше, ніж на задній. Причини такої асиметрії невідомі, але передбачається, що це може бути викликане бомбардуванням поверхні зарядженими частинками з магнітосфери Урану, яка діє саме на задню півкулю (внаслідок спільного обертання планети та плазми).
Ці частинки розпилюють лід, розкладаючи міститься в ньому (утворює клатрат) метан і впливають на інші органічні речовини, залишаючи темний залишок, багатий вуглецем.
- Аріель
Аріель - четвертий за величиною супутник Урана. Відкритий 24 жовтня 1851 року Вільямом Лассель.
Аріель - один з найменших кулястих.супутників у Сонячній системі (14-й за розміром із 19). Серед супутників Урану він четвертий за розміром (з п'яти великих супутників менше за нього лише Міранда) і має рекордне альбедо.
Він складається приблизно наполовину з льоду танаполовину з каменю і, цілком можливо, диференційований на кам'яне ядро та крижану мантію. Як і всі великі супутники Урана, Аріель, ймовірно, утворився з акреційного диска, що оточував планету спочатку після її формування.
У Аріеля складний рельєф поверхні - сильнократерірованние ділянки пересічені обривами, каньйонами і гірськими хребтами. На ньому є молодші, ніж на інших супутниках Урана, сліди геологічної активності. Джерелом енергії для неї, швидше за все, був приливний нагрів.
Орбіта Аріеля, як і інших великих супутників Урана, лежить в площині екватора планети. Тому ці супутники схильні до екстремальних сезонних змін освітленості.
Крім водяного льоду, за допомогою інфрачервоноїСпектроскопії на Аріелі було виявлено вуглекислий газ (CO2), який сконцентрований в основному на веденій півкулі. На цьому супутнику Урана він проглядається в ході таких спостережень краще (і був відкритий раніше), ніж на всіх інших.
Походження вуглекислого газу не зовсім зрозуміле.Він міг утворитися на поверхні з карбонатів або органічних речовин під впливом сонячного ультрафіолетового випромінювання або іонів, що прибувають із магнітосфери Урану.
Останнє може пояснити асиметрію врозподілі вуглекислого газу по поверхні супутника, тому що ці іони бомбардують саме ведене півкуля. Інше можливе джерело - дегазація водяного льоду в надрах Аріеля. В такому випадку вивільнення CO2 може бути наслідком минулого геологічної активності супутника.
- Міранда
Міранда (Уран V) - найближчий і найменший з п'яти великих супутників Урана. Відкрито в 1948 році Джерардом Койпером.
Вісь обертання Міранди, як і інших великихсупутників Урану лежить майже в площині орбіти планети, і це призводить до дуже своєрідних сезонних циклів. Сформувалася Міранда, швидше за все, з акреційного диска (або туманності), який або існував навколо Урану протягом якогось часу після формування планети, або утворився при потужному зіткненні, яке, ймовірно, дало Урану великий нахил осі обертання (97,86). °).
Тим часом у Міранди найбільше серед великихсупутників Урана спосіб орбіти до екватора планети: 4,338 °. Поверхня супутника, ймовірно, складається з водяного льоду, змішаного із силікатами, карбонатами та аміаком.
Дивно, що цей маленький супутник маєвеликою різноманітністю форм рельєфу (зазвичай у тіл такого розміру поверхня більш однорідна через відсутність ендогенної активності). Там є просторі горбисті рівнини, усіяні кратерами і перетнуті мережею розломів, каньйонів і крутих уступів.
На поверхні видно три незвичайні областірозміром більше 200 км (так звані вінці). Ці геологічні утворення, як і дивно велика нахил орбіти, вказують на складну геологічну історію Міранди. На неї могли впливати орбітальні резонанси, приливні сили, конвекція в надрах, часткова гравітаційна диференціація і розширення їх речовини, а також епізоди кріовулканізма.
Її щільність найменша серед основнихсупутників Урану: 1,15±0,15 г/см3, що досить близько до густини льоду. Спостереження поверхні в інфрачервоному діапазоні дозволили виявити водяний лід, змішаний із силікатами та карбонатами, а також аміак (NH3) у кількості 3 %. З даних, отриманих «Вояджером-2», було зроблено висновок, що каміння становлять 20—40 % маси супутника.
За однією з гіпотез, лід на Міранді утворюєклатрат із метаном. Крім метану, водні клатрати можуть захоплювати оксид вуглецю та інші молекули, утворюючи речовину з хорошими теплоізоляційними властивостями - теплопровідність клатратів складе лише від 2 до 10% теплопровідності звичайного льоду.
Таким чином, вони можуть перешкоджати відтоку знадр супутника тепла, яке виділяється там при розпаді радіоактивних елементів. В такому випадку знадобилося б близько 100 млн років для нагрівання льоду до 100 ° C. Теплове розширення ядра могло досягти 1%, що привело б до розтріскування поверхні. Її неоднорідність, можливо, пояснюється неоднорідністю потоку теплової енергії з надр.
На цих супутниках може бути життя?
Нове дослідження припускає, що так.Його представили зустрічі AGU: вчені на чолі з Бенджаміном Вайсом, планетології з Массачусетського технологічного інституту, розробили метод для майбутніх місій, щоб підтвердити існування підповерхневих океанів на таких світах, як супутники Урана. За допомогою цієї роботи команда також сподівається поглибити наше розуміння і знання потенційно населених світів.
Головне питання тут полягає в тому, дезнаходяться населені середовища в Сонячній системі? Відкриття підповерхневих океанів на Європі і Енцеладі змушує багатьох з нас задуматися, чи є ще місяця, які, хоча і малі, але все ще можуть бути теплими.
Бенджамін Вайс, планетолог із Массачусетського технологічного інституту
Як автора роботи знайшли на супутниках воду?
Автори роботи вважають, що хребти, долини іскладки на поверхні супутників можуть бути замерзлими водяними струменями з прихованих океанів. Також вчені провели дослідження і виміряли магнітне поле Урана. В результаті стало ясно, що якщо в глибинах супутників є вода, то під впливом магнітного поля там може вироблятися електричний струм.
П'яти супутників, говорять вчені, вони демонструютьознаки кріовулканізма, коли в умовах вкрай низьких температур навколишнього середовища з вулкана вивергається НЕ розплавлена лава, а вода, аміак, суміші метану з вуглеводнями, азот та інші речовини або їх суміші, як в рідкому, так і в газоподібному стані.
Вивчаючи знімки, надіслані космічним апаратом«Вояджер-2» в 1986 році, дослідники помітили, що ці п'ять супутників складаються з рівних частин каменю і льоду і сильно зриті кратерами, що є свідченням рідкої води, яка може ховатися в надрах небесних тіл.
Що там є ще крім води?
Вчені вирахували силу магнітного поля Урана і то,як це вплине на будь-які океани під поверхнею його супутників. Дослідження показали, що якщо в глибинах супутників є рідка солона вода, то під впливом магнітного поля в ній може генеруватися електричний струм.
Вайс та його команда використовували теоретичнімоделі магнітного поля Урана для розрахунку можливих індукованих магнітних полів п'яти найбільших супутників планети. Індуковане магнітне поле Міранди було визначено як найсильніше — 300 нанотесла. Хоча це не підтверджує наявність океанів на планетах, Міранда, а також Аріель, Умбріель та Титанія, ймовірно, індукували магнітні поля досить сильні, щоб їх можна було виявити за допомогою існуючої технології космічних апаратів, йдеться у заяві Вайса.
Вчені також розповіли, що океани на супутниках Урана, ймовірно, знаходяться глибше, ніж на супутниках Юпітера, оскільки крижана оболонка товщі. Але це не означає, що їх неможливо виявити.
Де найбільш підходящі для життя умови?
Вайс, розмірковуючи про потенційно населені середовища вСонячної системи назвав Місяця Урана найбільш підходящими в тому випадку, «якщо там є рідка вода і вона трохи солона, як океанська вода на Землі».
Більш точні висновки вчені зможуть зробити в 2042. році, коли до Урану відправиться наукова місія.
Читати також:
Подивіться на МКС, що пролітає між Юпітером і Сатурном
Найяскравіший блазар світить на Землю. Що це означає для планети?
«Дослідження провалено»: випробувачам «Супутник V» більше не будуть вводити плацебо