Zašto možda postoje okeani unutar patuljastih planeta iza Plutona – i šta to znači za verovatno obilje života

Zašto možda postoje okeani unutar patuljastih planeta iza Plutona – i šta to znači za verovatno obilje života

Dugo se smatralo da je Zemlja jedina planeta u našem solarnom sistemu sa okeanom, ali počinje da izgleda kao da postoje podzemni okeani čak i u najiznenađujućim ledenim telima.

U stvari, izgleda da ledeni meseci i patuljaste planete u spoljašnjem Sunčevom sistemu imaju tečne okeane ispod slojeva debelog leda. Nedavna istraživanja sugerišu da bi čak mogli biti okeani unutar tela iza Plutona. To je iznenađujuće, pošto ova tela imaju površinske temperature daleko ispod -200°C.

Pre sedamdeset godina, činilo se verovatnim da Venerina sparna atmosfera skriva globalni okean od našeg pogleda. Ova ideja je odbačena 1962. godine kada je svemirska letelica Mariner 2 proletela pored Venere i otkrila da je njena površina prevruća za vodu u tečnom stanju.

Nije prošlo mnogo pre nego što smo shvatili da su svi okeani koji su nekada bili na Veneri, a takođe i na Marsu, nestali pre milijardi godina zbog velikih promena u njihovoj klimi.

Revolucija u razmišljanju koja je utrla put našem novom pogledu na okeane Sunčevog sistema može se pratiti do rada astrofizičara Stena Pila iz 1979. godine. Ovo je predviđalo da će Jupiterov najdublji veliki mesec, Io, biti toliko vruć iznutra da bi mogao biti vulkanski aktivan.

Izvor toplote koji ovo omogućava je gravitacioni efekat – ponovljeno plimsko povlačenje između Ia i sledećeg meseca koji izlazi iz Jupitera, Evrope. Evropa završava tačno jednu orbitu za Iove dve. Io stoga prestiže Evropu nakon svake dve orbite, primajući redovno ponovljeno povlačenje plime od Evrope koje sprečava da Iova orbita postane kružna.

To znači da se Iova udaljenost od Jupitera stalno menja, a samim tim i jačina mnogo jače plimne sile sa Jupitera, koja zapravo iskrivljuje Iov oblik.

Ponovljeno plimsko izobličenje njegove unutrašnjosti zagreva Io unutrašnjim trenjem, na isti način na koji ako savijete čvrstu žicu tamo-amo nekoliko puta, a zatim dodirnete novosavijeni deo usne (probajte sa vešalom ili spajalicom) , moći ćete da osetite toplinu.

Pealeovo predviđanje zagrevanja plime i oseke potvrđeno je samo nedelju dana nakon objavljivanja kada je Voiager-1, prvi sofisticirani prelet Jupitera, poslao slike vulkana koji eruptiraju na Iou.

Io je kamenit svet, bez vode u bilo kom obliku, tako da se čini da ovo nema nikakve veze sa okeanima. Međutim, plimni tegljač Jupiter-Io-Europa radi u oba smera. Evropa je takođe zagrejana plimom, ne samo od Ioa, već i od sledećeg meseca, Ganimeda.

Sada postoje veoma dobri dokazi da između ledene školjke Evrope i njene stenovite unutrašnjosti postoji okean dubok 100 km. Ganimed može imati čak tri ili četiri sloja tečnosti, u sendviču između slojeva leda. U ovim slučajevima, toplota koja sprečava zamrzavanje tečne vode je verovatno uglavnom plimnog porekla.

Takođe postoje dokazi o zoni slane tečne vode unutar Kalista, Jupiterovog najudaljenijeg velikog meseca. Ovo nije verovatno zbog zagrevanja plime, već zbog toplote koju daje raspad radioaktivnih elemenata.

Saturn ima relativno mali (504 km radijusa) ledeni mesec po imenu Enceladus, koji ima unutrašnji okean zahvaljujući zagrevanju plime i oseke od interakcije sa većim mesecom zvanim Diona. Apsolutno smo sigurni da ovaj okean postoji jer se Enceladova ledena školjka klati na način koji je moguć samo zato što ova školjka nije pričvršćena za čvrstu unutrašnjost.

Štaviše, vodu i komponente u tragovima iz ovog unutrašnjeg okeana uzorkovala je svemirska letelica Cassini. Njegova merenja sugerišu da je Enceladusova okeanska voda morala reagovati sa toplim kamenjem ispod okeanskog dna, i da hemija dole izgleda pogodna za podršku mikrobnom životu.

Zagonetno, čak i za mesece koji ne bi trebalo da imaju grejanje plime, i za tela koja uopšte nisu meseci, dokazi o unutrašnjim okeanima se stalno povećavaju. Lista svetova koji su možda imali ili su nekada imali unutrašnje okeane uključuje nekoliko Uranovih meseca, kao što su Ariel, Triton, najveći mesec Neptuna i Pluton,

Najbliži unutrašnji okean Suncu može se nalaziti unutar patuljaste planete Ceres, mada je ona možda većim delom zamrznuta do sada, ili se može sastojati samo od slanog mulja.

Za mene su posebno neverovatne naznake okeanskih svetova daleko iza Plutona. Oni dolaze iz nedavno objavljenih rezultata svemirskog teleskopa Džejms Veb koji posmatraju odnose različitih izotopa (atoma koji imaju više ili manje čestica zvanih neutroni u svom jezgru) u zamrznutom metanu koji prekriva Eris i Makemake, dve patuljaste planete malo manje i znatno udaljeniji od Plutona.

Autori tvrde da su njihova zapažanja dokaz hemijskih reakcija između unutrašnje okeanske vode i stene okeanskog dna, kao i prilično mladih, možda čak i današnjih, perjanica vode. Autori sugerišu da je toplota od raspada radioaktivnih elemenata u steni dovoljna da objasni kako su ovi unutrašnji okeani održavani dovoljno toplim da bi se izbeglo smrzavanje.

Možda se pitate da li sve ovo može povećati naše šanse da pronađemo vanzemaljski život. Žao mi je što pokvarim zabavu, ali bilo je nekoliko radova na ovogodišnjoj Konferenciji o lunarnoj i planetarnoj nauci u Hjustonu (11-15. mart) u kojima se izveštava da stena ispod dna evropskog okeana mora da je previše jaka da bi je rasedi razbili. stvoriti neku vrstu toplih izvora (hidrotermalnih otvora) na dnu okeana koji su hranili život mikroba na ranoj Zemlji.

Moguće je da bi i drugi podzemni okeani mogli biti slično negostoljubivi. Ali za sada još uvek ima nade.