|
Спутники Урана могут помочь в поиске скрытых океанов
|
|
|
|
Когда аппарат НАСА "Вояджер-2" пролетал мимо Урана в 1986 году, он сделал зернистые фотографии больших спутников, покрытых льдом. Теперь, почти 40 лет спустя, НАСА планирует отправить к Урану еще один космический аппарат, на этот раз оснащенный оборудованием, чтобы выяснить, скрывают ли эти ледяные спутники океаны с жидкой водой.
|
|
|
|
Миссия все еще находится на ранней стадии планирования. Но исследователи из Института геофизики Техасского университета (UTIG) готовятся к этому, создавая новую компьютерную модель, которая может быть использована для обнаружения океанов подо льдом с помощью только камер космического аппарата.
|
|
|
|
Исследование важно, потому что ученые не знают, какой метод обнаружения океана лучше всего подойдет для Урана. Ученые хотят знать, есть ли там жидкая вода, потому что это ключевой ингредиент для жизни.
|
|
|
|
Новая компьютерная модель работает, анализируя небольшие колебания в том, как Луна вращается вокруг своей родительской планеты. Исходя из этого, она может рассчитать, сколько воды, льда и камня содержится внутри. Меньшее колебание означает, что Луна в основном твердая, в то время как сильное колебание означает, что ледяная поверхность плавает в океане с жидкой водой. В сочетании с данными о силе тяжести модель вычисляет глубину океана, а также толщину покрывающего его льда.
|
|
|
|
|
|
|
Уран, наряду с Нептуном, относится к классу планет, называемых ледяными гигантами. Астрономы обнаружили за пределами нашей Солнечной системы больше ледяных тел гигантского размера, чем экзопланет любого другого типа. "Если будет обнаружено, что на спутниках Урана есть внутренние океаны, это может означать, что по всей галактике существует огромное количество потенциально пригодных для жизни миров", - сказал планетолог UTIG Дуг Хемингуэй, который разработал эту модель.
|
|
|
|
"Открытие океанов с жидкой водой внутри спутников Урана изменило бы наши представления о диапазоне возможностей существования жизни", - сказал он.
|
|
|
|
Исследование UTIG, опубликованное в журнале Geophysical Research Letters, поможет ученым и инженерам миссии повысить свои шансы на обнаружение океанов. UTIG является исследовательским подразделением Школы наук о земле Джексона при Техасском университете в Остине.
|
|
|
|
Все крупные спутники Солнечной системы, включая Уран, находятся в приливной зоне. Это означает, что гравитация согласовала их вращение таким образом, что во время обращения по орбите они всегда обращены одной и той же стороной к родительской планете. Однако это не означает, что их вращение полностью фиксировано, и все спутники, вращающиеся вокруг своей орбиты, подвержены приливным колебаниям. Определение степени колебаний будет ключом к пониманию того, есть ли на спутниках Урана океаны, и если да, то насколько большими они могут быть.
|
|
|
|
Спутники с жидким водяным океаном, плещущимся внутри, будут колебаться сильнее, чем те, которые полностью состоят из твердой воды. Однако даже самые большие океаны будут вызывать лишь незначительные колебания: вращение Луны может отклоняться всего на несколько сотен футов по мере прохождения ею своей орбиты.
|
|
|
|
Этого все еще достаточно для обнаружения пролетающими космическими аппаратами. На самом деле, ранее этот метод использовался для подтверждения того, что на спутнике Сатурна Энцеладе есть внутренний мировой океан.
|
|
|
|
Чтобы выяснить, сработает ли та же методика на Уране, Хемингуэй провел теоретические расчеты для пяти его спутников и предложил ряд правдоподобных сценариев. Например, если спутник Урана Ариэль колеблется на 300 футов, то, скорее всего, на нем есть океан глубиной 100 миль, окруженный ледяным панцирем толщиной 20 миль.
|
|
|
|
Для обнаружения океанов меньшего размера космическому аппарату придется подойти ближе или установить дополнительные мощные камеры. Но эта модель дает разработчикам миссий логарифмическую линейку, позволяющую понять, что будет работать, говорит доцент-исследователь UTIG Криста Содерлунд.
|
|
|
|
"Это может быть разница между открытием океана и обнаружением того, что у нас нет такой возможности, когда мы прибудем на место", - сказал Содерлунд, который не принимал участия в текущем исследовании.
|
|
|
|
Содерлунд работал с НАСА над концепциями миссии на Уран. Она также входит в научную группу миссии НАСА Europa Clipper, которая недавно стартовала и оснащена радиолокационным томографом, проникающим сквозь лед, разработанным UTIG.
|
|
|
|
Следующим шагом, по словам Хемингуэя, будет расширение модели, включающее измерения с помощью других приборов, чтобы увидеть, как они улучшают картину внутреннего состояния спутников.
|
|
|
|
Источник
|
