Jaka jest struktura wewnętrzna dużych lodowych obiektów Układu Słonecznego?
W naszym Układzie Słonecznym znajduje się wiele różnej wielkości księżyców. Poza naszym Księżycem wszystkie większe księżyce krążą wokół gazowych gigantów. Część z nich jest “lodowa”, to znaczy na ich powierzchni lub w ich wnętrzu znajduje się woda w pewnej postaci, zwykle stałej. We wnętrzu niektórych z księżyców znajduje się prawdopodobnie (lub z pewnością) także woda w stanie ciekłym.Dwa najbardziej znane księżyce, u których występuje woda w stanie ciekłym pod skorupą lodową to Enceladus (księżyc Saturna) i Europa (księżyc Jowisza). Oba księżyce przykuwają zainteresowanie naukowców, gdyż mogą tam występować warunki odpowiednie dla powstania i utrzymania prostego życia bakteryjnego. W ostatnich latach księżyc Enceladus był z bliska badany przez sondę Cassini. Dziś proponuje się kilka misji, które nastąpią po niedawno zakończonej wyprawie Cassini – w większości z nich badania Enceladusa to jeden z podstawowych celów naukowych.
Woda w Układzie Słonecznym
Woda jest powszechna w Układzie Słonecznym. U wielu księżyców oraz obiektów krążących poza orbitą Neptuna zidentyfikowano powierzchniowy lód wodny (zwykle wymieszany z innymi związkami chemicznymi). U niektórych obiektów podejrzewa się istnienie podpowierzchniowych pokładów wody ciekłej. Zwykle przewidywana grubość warstwy wody ciekłej jest znacznie mniejsza od szacowanej grubości warstwy lodu wodnego. Wyjątkiem tutaj jest księżyc Europa, u którego warstwa ciekłej wody prawdopodobnie jest grubsza od warstwy lodu.
Struktura wewnętrzna “lodowych” obiektów Układu Słonecznego / Credits – Credits -Doug Ellison, Emily Lakdawalla i Bob Pappalardo
Obecny – mocno niepełny – stan wiedzy na temat struktury wewnętrznej lodowych obiektów Układu Słonecznego został przedstawiony na grafice zaprezentowanej w tym artykule. Grafika skupia się jedynie na większych obiektach “lodowych” – nie ma wśród nich wulkanicznego księżyca Io ani mniejszych księżyców gazowych gigantów. Oprócz księżyców zaprezentowano także prawdopodobną strukturę wewnętrzną kilku większych obiektów Pasa Kuipera, w tym planety karłowatej Pluton.
U większości takich małych obiektów Układu Słonecznego warstwa lodu wodnego to duża część struktury całego obiektu. Przykładowo księżyce Rea i Ganimedes “zawdzięczają” około połowę swojej średnicy właśnie warstwom lodu wodnego. Jest to wyraźny znak, że akumulacja wody podczas powstawania Układu Słonecznego była powszechnym zjawiskiem – przynajmniej wokół dużych gazowych gigantów oraz w chłodnych odległych przestrzeniach poza orbitami większych planet.
Ciekawe wyjątki – Ganimedes i Europa
Co ciekawe, naukowcy uważają, że tylko dwa obiekty – Europa i Ganimedes – mają w pełni zróżnicowaną strukturę z metalicznym jądrem. Pozostałe obiekty albo mają skaliste jądra albo skalisto-metaliczne. Przypadek księżyca Europa jest interesujący, gdyż ten księżyc jest wyraźnie mniejszy od Tytana czy Ganimedesa. Sugeruje to odmienne warunki formowania się tych księżyców, prawdopodobne ze znacznie innym udziałem wody i przy innej temperaturze.
Jednym z celów eksploracji planety Mars jest hasło “podążaj za wodą”. Podobnie można napisać o badaniach lodowych obiektów Układu Słonecznego – woda się tam znajduje, jednak dalsze badania, w tym misje typu “sample return” są potrzebne.
(Pl)
2 komentarze
Czy to oznacza, że na wszystkich tych globach gdzie jest ciekła woda jest szansa istnienia życia? Chyba tak. To by oznaczało, że potencjalnych miejsc z życiem w US jest bardzo dużo.
Nic dziwnego że nie ma Io toż to krzemianowy glob typu ziemskiego a nie lodowy księżyc (chociaż być może z lodowego księżyca ewoluował do obecnego stanu?).