Iza zaleđenih površina najmanjih ledenih mjeseca oko Saturna i Urana možda se odvija dramatičnija priča nego što se ikada pretpostavljalo. Novo istraživanje objavljeno 24. studenoga u časopisu Nature Astronomy donosi objašnjenje procesa koji već milijunima godina oblikuju ta tijela i otkriva da bi se u njihovoj unutrašnjosti mogli skrivati oceani koji povremeno dosegnu stanje nalik kipućoj vodi.
Max Rudolph, izvanredni profesor geoloških i planetarnih znanosti sa Sveučilišta California Davis i glavni autor rada, podsjeća da nisu svi mali mjeseci potvrđeni kao oceanski svjetovi, ali neki od njih to zasigurno jesu. “Zanima nas kako se ti svjetovi mijenjaju kroz duga vremenska razdoblja i kakav trag ti procesi ostavljaju na površini”, rekao je Rudolph.
Plimne sile, led i voda stvaraju vlastitu unutarnju dinamiku
Za razliku od Zemlje, čiju geologiju pokreću toplina i gibanje stijena, na ledenim mjesecima glavnu ulogu imaju voda i led. Njihova unutrašnjost zagrijava se zbog plimnih sila koje nastaju dok kruže oko svojih planeta, a međusobne orbitalne interakcije povremeno pojačavaju ili slabe to zagrijavanje. Kada je zagrijavanje snažnije, ledena kora se stanjuje. Kada oslabi, ponovno se zadebljava.
Rudolph i njegov tim ranije su pokazali da se tijekom zadebljavanja kore stvara dodatni tlak jer led zauzima veći volumen od tekuće vode. Upravo to može stvoriti velike pukotine poput “tigrovih pruga” na Enceladu. Novo istraživanje bavi se suprotnim slučajem: što se događa kada se ledena kora topi s donje strane.
Kako se led pretvara u tekuću vodu, ukupni tlak u oceanu opada jer voda ima manju gustoću od leda. Na najmanjim ledenim mjesecima, poput Mimasa i Encelada ili Uranove Mirande, taj pad tlaka mogao bi biti toliko izražen da se u oceanu postignu uvjeti trojne točke vode, stanja u kojem led, tekućina i para mogu postojati istodobno. Pod tim uvjetima oceani bi povremeno mogli privremeno “kipjeti”.
Miranda, Mimas i tragovi davne unutarnje aktivnosti
Miranda je jedan od najneobičnijih mjeseca u Sunčevu sustavu. Voyager 2 otkrio je njezine velike grebene, strme litice i područja u obliku kruna, takozvane coronae. Ove strukture već desetljećima zbunjuju znanstvenike. Prema novom modelu, epizode kipućih oceana u njezinoj unutrašnjosti mogle bi objasniti te dramatične geološke uzorke.
Mimas je još manji, promjera nešto ispod 400 kilometara, i prekriven je kraterima, uključujući golemi udarni bazen zbog kojega se često uspoređuje sa “Zvijezdom smrti” iz Ratova Zvijezda. Na površini djeluje potpuno neaktivan, ali njegovo lagano gibanje u orbiti upućuje na postojanje oceana ispod ledene kore. Rudolph ističe da se kod Mimasa ledena kora ne bi trebala raspucati ni kada se stanji, što omogućuje da skriveni ocean postoji i ispod površine koja izgleda geološki potpuno mrtvo.
Kod većih mjeseca fizika se mijenja
Veličina mjeseca presudno određuje kako se tlak i led ponašaju pri topljenju. Kod većih ledenih tijela, poput Uranove Titanije, pad tlaka nastao topljenjem ne bi bio dovoljan da se dosegne trojna točka vode. Led bi puknuo prije nego što bi oceanski tlak pao toliko nisko. Autori smatraju da Titanijina današnja geologija vjerojatno odražava razdoblje u kojem se ledena kora stanjujući omekšala, a zatim ponovno očvrsnula.
Rudolph naglašava da su ovakve studije ključne ako želimo shvatiti kakvu povijest nose ledeni mjeseci i zašto njihove površine izgledaju toliko različito. Kao što nam Zemljina geologija otkriva njezinu duboku prošlost, tako i geologija ovih udaljenih svjetova priča svoju priču o skrivenim oceanima, ledenim ciklusima i ekstremnim uvjetima u kojima se voda može ponašati na načine koji na površini djeluju nemoguće.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
