Kada je NASA-in Voiager 2 proleteo pored Urana 1986. godine, snimio je zrnaste fotografije velikih meseci prekrivenih ledom. Sada, skoro 40 godina kasnije, NASA planira da pošalje još jednu svemirsku letelicu na Uran, ovog puta opremljenu da vidi da li ti ledeni meseci kriju okeane sa tečnom vodom.
Misija je još uvek u ranoj fazi planiranja. Ali istraživači sa Instituta za geofiziku Univerziteta u Teksasu (UTIG) pripremaju se za to izgradnjom novog kompjuterskog modela koji bi mogao da se koristi za otkrivanje okeana ispod leda koristeći samo kamere svemirske letelice.
Istraživanje je važno jer naučnici ne znaju koja metoda detekcije okeana će najbolje funkcionisati na Uranu. Naučnici žele da znaju da li tamo ima tečne vode jer je ona ključni sastojak za život.
Novi računarski model funkcioniše tako što analizira male oscilacije – ili kolebanja – na način na koji se mesec okreće dok kruži oko svoje matične planete. Odatle može izračunati koliko vode, leda i kamenja ima unutra. Manje kolebanje znači da je mesec uglavnom čvrst, dok veliko kolebanje znači da ledena površina pluta na okeanu tečne vode. Kada se kombinuje sa podacima o gravitaciji, model izračunava dubinu okeana kao i debljinu leda koji leži iznad.
Uran je, zajedno sa Neptunom, u klasi planeta zvanih ledeni giganti. Astronomi su otkrili više tela veličine ledenog džina van našeg Sunčevog sistema nego bilo koja druga vrsta egzoplaneta. Ako se otkrije da Uranovi meseci imaju unutrašnje okeane, to bi moglo značiti da širom galaksije postoji ogroman broj svetova koji potencijalno sadrže život, rekao je planetarni naučnik UTIG Dag Hemingvej, koji je razvio model.
„Otkrivanje okeana tečne vode unutar meseca Urana bi transformisalo naše razmišljanje o nizu mogućnosti gde bi život mogao da postoji“, rekao je on.
Istraživanje UTIG-a, koje je objavljeno u časopisu Geophisical Research Letters, pomoći će naučnicima i inženjerima misije da poboljšaju svoje šanse za otkrivanje okeana. UTIG je istraživačka jedinica Jackson School of Geosciences na Univerzitetu Teksas u Austinu.
Svi veliki meseci u Sunčevom sistemu, uključujući Uranov, su plimno zaključani. To znači da se gravitacija poklapa sa njihovim okretanjem tako da je ista strana uvek okrenuta prema njihovoj matičnoj planeti dok kruže. Međutim, to ne znači da je njihov obrt potpuno fiksiran i da svi meseci sa plimom osciliraju napred-nazad dok kruže. Određivanje stepena kolebanja biće ključno za saznanje da li Uranovi meseci sadrže okeane, i ako da, koliko bi oni mogli biti veliki.
Meseci sa tečnim vodenim okeanom koji pljuska iznutra će se ljuljati više od onih koji su čvrsti do kraja. Međutim, čak i najveći okeani će generisati samo blago kolebanje: rotacija meseca može odstupiti samo nekoliko stotina stopa dok putuje kroz svoju orbitu.
To je još uvek dovoljno za otkrivanje letelice u prolazu. U stvari, tehnika je ranije korišćena da se potvrdi da Saturnov mesec Encelad ima unutrašnji globalni okean.
Da bi otkrio da li bi ista tehnika funkcionisala na Uranu, Hemingvej je napravio teorijske proračune za pet njegovih meseca i došao do niza verodostojnih scenarija. Na primer, ako se Uranov mesec Arijel njiše 300 stopa, onda je verovatno da će imati okean dubok 100 milja okružen ledenom školjkom debljine 20 milja.
Otkrijte najnovije u nauci, tehnologiji i prostoru sa preko 100.000 pretplatnika koji se oslanjaju na Phis.org za dnevne uvide.
Prijavite se za naš besplatni bilten i dobijajte novosti o otkrićima,
inovacije i istraživanja koja su važna – dnevno ili nedeljno.
Otkrivanje manjih okeana značiće da će svemirska letelica morati da se približi ili spakuje ekstra moćne kamere. Ali model daje dizajnerima misije klizač da znaju šta će funkcionisati, rekla je vanredni profesor UTIG-a Krista Soderlund.
„Mogla bi biti razlika između otkrivanja okeana ili otkrivanja da nemamo tu sposobnost kada stignemo“, rekao je Soderlund, koji nije bio uključen u trenutno istraživanje.
Soderlund je radio sa NASA-om na konceptima misije Uran. Ona je takođe deo naučnog tima za NASA-inu misiju Evropa Kliper, koja je nedavno lansirana i nosi radarski snimač koji prodire u led koji je razvio UTIG.
Sledeći korak, rekao je Hemingvej, je da se model proširi tako da uključuje merenja drugih instrumenata kako bi se videlo kako oni poboljšavaju sliku unutrašnjosti meseca.
