_ Lunii balansoare ale lui Uranus ar putea ajuta navele spațiale să caute oceane ascunse

Când Voyager 2 de la NASA a zburat pe lângă Uranus în 1986, a capturat fotografii granulate ale lunilor mari acoperite de gheață. Acum, aproape 40 de ani mai târziu, NASA plănuiește să trimită o altă navă spațială la Uranus, de data aceasta echipată pentru a vedea dacă acele luni înghețate ascund oceane cu apă lichidă.

Misiunea este încă într-un stadiu incipient de planificare. Dar cercetătorii de la Institutul de Geofizică al Universității din Texas (UTIG) se pregătesc pentru asta construind un nou model de computer care ar putea fi folosit pentru a detecta oceanele de sub gheață folosind doar camerele navei spațiale.

Cercetarea este importantă. pentru că oamenii de știință nu știu care metodă de detectare a oceanelor va funcționa cel mai bine pe Uranus. Oamenii de știință vor să știe dacă există apă lichidă acolo, deoarece este un ingredient cheie pentru viață.

Noul model computerizat funcționează prin analizarea micilor oscilații – sau clătinări – în modul în care o lună se rotește în timp ce orbitează planeta sa mamă. De acolo, poate calcula câtă apă, gheață și rocă există în interior. Mai puțină clătinare înseamnă că o lună este în mare parte solidă, în timp ce o clătinare mare înseamnă că suprafața înghețată plutește pe un ocean cu apă lichidă. Atunci când este combinat cu datele gravitaționale, modelul calculează adâncimea oceanului, precum și grosimea gheții de deasupra.

Uranus, împreună cu Neptun, fac parte dintr-o clasă de planete numite giganți de gheață. Astronomii au detectat mai multe corpuri de dimensiunea unui gigant de gheață în afara sistemului nostru solar decât orice alt tip de exoplanetă. Dacă se găsește că lunile lui Uranus au oceane interioare, asta ar putea însemna că există un număr mare de lumi potențial adăpostitoare de viață în întreaga galaxie, a spus cercetătorul planetar UTIG Doug Hemingway, care a dezvoltat modelul.

„Descoperirea apei lichide. oceanele din interiorul lunilor lui Uranus ne-ar transforma gândirea despre gama de posibilități pentru unde ar putea exista viața”, a spus el.

Cercetarea UTIG, care a fost publicat în revista Geophysical Research Letters, îi va ajuta pe oamenii de știință și inginerii misiunii să-și îmbunătățească șansele de a detecta oceanele. UTIG este o unitate de cercetare a Școlii Jackson de Geoștiințe de la Universitatea Texas din Austin.

Toate lunile mari din sistemul solar, inclusiv cea a lui Uranus, sunt blocate în funcție de maree. Aceasta înseamnă că gravitația și-a adaptat rotirea, astfel încât aceeași parte se înfruntă întotdeauna cu planeta lor mamă în timp ce orbitează. Acest lucru nu înseamnă totuși că rotirea lor este complet fixă ​​și că toate lunile blocate la maree oscilează înainte și înapoi pe măsură ce orbitează. Determinarea gradului de clătinare va fi esențială pentru a ști dacă lunile lui Uranus conțin oceane și, dacă da, cât de mari ar putea fi.

Lunii cu un ocean de apă lichidă care zvâcnește în interior se vor clătina mai mult decât acelea. care sunt solide pe tot parcursul. Cu toate acestea, chiar și cele mai mari oceane vor genera doar o ușoară clătinare: rotația unei luni s-ar putea abate doar cu câteva sute de metri pe măsură ce călătorește pe orbita sa.

Este totuși suficient pentru a detecta navele spațiale care trec. De fapt, tehnica a fost folosită anterior pentru a confirma că luna lui Saturn, Enceladus, are un ocean global interior.

Pentru a afla dacă aceeași tehnică ar funcționa pe Uranus, Hemingway a făcut calcule teoretice pentru cinci dintre lunile sale și a venit cu o serie de scenarii plauzibile. De exemplu, dacă luna lui Uranus, Ariel, se clătește la 300 de picioare, atunci este probabil să aibă un ocean la 160 de mile adâncime înconjurat de o înveliș de gheață de 20 mile grosime.

Detectarea oceanelor mai mici va însemna că o navă spațială va trebui să ajungă. mai aproape sau împachetați camere foarte puternice. Dar modelul oferă designerilor misiunii o regulă de calcul pentru a ști ce va funcționa, a spus profesorul asociat de cercetare UTIG Krista Soderlund.

„Ar putea fi diferența dintre descoperirea unui ocean sau descoperirea că nu avem această capacitate atunci când ajungem”, a spus Soderlund, care nu a fost implicat în cercetarea curentă.

Soderlund a lucrat cu NASA la conceptele misiunii Uranus. De asemenea, face parte din echipa științifică pentru misiunea Europa Clipper a NASA, care a lansat recent și poartă un aparat de imagine radar care pătrunde gheața dezvoltat de UTIG.

Următorul pas, a spus Hemingway, este extinderea modelului pentru a include măsurători. cu alte instrumente pentru a vedea cum îmbunătățesc imaginea interioarelor lunilor.

Articolul din jurnal a fost coautor de Francis Nimmo de la Universitatea din California, Santa Cruz.

(Fluierul)