PULS KOSMOSU

Najnowsze badania sugerują, że pod lodową skorupą Ariela – jednego z największych księżyców Urana – mógł kiedyś istnieć ocean o głębokości nawet 170 kilometrów. Odkrycie, opublikowane w periodyku naukowym Icarus, rzuca nowe światło na geologiczną historię Ariela i wzmacnia hipotezę, że w systemie Urana mogą istnieć tzw. globy oceaniczne.

Ariel jest drugim co do bliskości i najjaśniejszym księżycem Urana. Jego średnica wynosi 1159 kilometrów. Choć niewielki w porównaniu z innymi księżycami Układu Słonecznego, prezentuje jedną z najbardziej złożonych powierzchni, jakie udało się zaobserwować. Obok pradawnych kraterów można tam dostrzec gładkie równiny, które prawdopodobnie powstały w wyniku procesów kriowulkanicznych. Krajobraz przecinają także uskoki, grzbiety oraz rozległe rowy tektoniczne, powstałe w wyniku zapadania się skorupy. Tak duża różnorodność geologiczna wskazuje, że we wnętrzu Ariela musiały zachodzić niezwykle dynamiczne procesy.

To właśnie ta dramatyczna powierzchnia zainspirowała zespół naukowców do poszukiwania przyczyn. Badacze, w tym Caleb Strom z Uniwersytetu Dakoty Północnej i Alex Patthoff z Planetary Science Institute, skupili się na roli mimośrodu orbity – czyli odchylenia od idealnie kołowego kształtu. Nawet niewielkie odchylenia mogą wywoływać potężne naprężenia pływowe, gdy księżyc w trakcie swojej orbity bezustannie zbliża się do planety i od niej oddala. To właśnie te siły mogą rozrywać lodową skorupę i prowadzić do powstawania rozpadlin czy wypiętrzeń.

Aby zbadać przeszłość Ariela, naukowcy najpierw zmapowali jego największe struktury powierzchniowe, a następnie wykorzystali modele komputerowe do symulacji naprężeń pływowych. Wyniki pokazały, że orbita księżyca musiała być dawniej znacznie bardziej eliptyczna niż obecnie – jej mimośród sięgał wartości 0,04, czyli aż 40 razy więcej niż dziś. Choć taka orbita wciąż wyglądałaby na niemal kolistą, wywoływała cztery razy silniejsze deformacje niż te, które rozrywają powierzchnię Europy, lodowego księżyca Jowisza.

Same siły pływowe nie tłumaczą jednak widocznych na powierzchni Ariela deformacji. Modele wskazują, że konieczne było istnienie oceanu pod skorupą, który ułatwiał jej pękanie. Zdaniem badaczy możliwe były dwa scenariusze: bardzo cienka warstwa lodu nad rozległym oceanem albo mniejszy ocean połączony z bardziej wydłużoną orbitą. W obu przypadkach wspólnym mianownikiem pozostaje konieczność istnienia w przeszłości głębokiego morza podlodowego.

Odkrycie to jest częścią większego projektu badającego historię księżyców Urana. Wcześniej ten sam zespół analizował Mirandę i uzyskał podobne rezultaty. To sugeruje, że w układzie Urana mogą istnieć co najmniej dwa księżyce, które w przeszłości – a być może i dziś – skrywają oceany w swoich wnętrzach.

Naukowcy przyznają jednak, że wiele pytań pozostaje bez odpowiedzi. Nie wiadomo dokładnie, kiedy taki ocean mógł istnieć ani czy nadal przetrwał w jakiejkolwiek formie. Dodatkową trudnością jest fakt, że dotychczas sfotografowano jedynie południowe półkule Ariela i Mirandy. Wyniki badań pozwalają przewidywać, co mogłoby czekać w nieznanych regionach – m.in. nowe systemy uskoków czy grzbietów.

Dlatego zdaniem badaczy kluczowe jest wysłanie sondy, która zbadałaby system Urana bezpośrednio. Dopiero wtedy uda się jednoznacznie stwierdzić, czy Ariel wciąż skrywa ocean i czy może być zaliczany do grona potencjalnych światów oceanicznych, które budzą nadzieję na znalezienie warunków sprzyjających życiu poza Ziemią.