قمر اورانوس یک اقیانوس زیرزمینی احتمالی را نشان می دهد

دانشمندان امروز در نشستی در آیداهو در ایالات متحده نشان دادند که شواهدی در حال افزایش است که قمر اورانوس، آریل، ممکن است آخرین جهان شناخته شده ای باشد که اقیانوس زیرسطحی داشته یا زمانی داشته است.

اگر چنین است، تعداد این جهان‌ها از زمانی که ناسا بیش از دو دهه پیش مأموریت اختر زیست‌شناسی خود را برای «پیگیری آب» اعلام کرد، به حداقل 10 مورد می‌رسد. با اضافه شدن آریل، قمرهای چهار سیاره غول پیکر (مشتری، زحل، اورانوس و نپتون)، به علاوه سیارات کوتوله پلوتون و سرس، اکنون در فهرست «جهان های آبی» هستند که به طور بالقوه قادر به نگهداری از حیاتی هستند که ما می شناسیم. ، حداقل در لحظه ای از تکامل آنها.

آریل (قطر 1158 کیلومتر) چهارمین قمر بزرگ اورانوس است. مدتی است که احتمال وجود اقیانوس در زیر پوسته یخی آن مشکوک بوده است، اما آخرین شواهد از تصاویر طیف‌سنجی سطح آن توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) بدست می‌آید – تصاویری که به گفته رئیس تیم تحقیقاتی ریچارد کارترایت از جانز فیزیک کاربردی هاپکینز نشانه هایی از دی اکسید کربن (CO₂مونوکسید کربن (CO) و احتمالاً نمک های کربناته روی سطح آن.

همه نشانه‌هایی هستند که چیزی جالب زیر یخ در جریان است و اقیانوس محتمل‌ترین توضیح است.

روی زمین، CO₂ و CO گاز هستند. اما در اعماق سرد بیرونی منظومه شمسی، آنها ممکن است یخ CO باشند₂ با نقطه انجماد 78- درجه سانتی گراد و CO با نقطه انجماد 205- درجه سانتی گراد.

با متوسط ​​دمای سطح -213 درجه سانتیگراد، آریل به اندازه کافی سرد به نظر می رسد که بتواند هر دو را پشتیبانی کند. اما یک مشکل وجود دارد: حتی در آن دماها، هر دو یخ، به ویژه CO، در فرآیندی به نام تصعید به فضا تبخیر می شوند. این واقعیت که آنها هنوز آنجا هستند به این معنی است که آنها از جایی دوباره پر می شوند.

کارترایت امروز در جلسه ای از بخش علوم سیاره ای انجمن نجوم آمریکا در بویز، آیداهو گفت که یک احتمال این است که آنها از طریق فرآیندی به نام تجزیه رادیویی ایجاد شوند. اگر ذرات پرانرژی موجود در میدان مغناطیسی اورانوس با یخ آبی آلوده به هر یک از تعدادی از مولکول‌های حاوی کربن که معمولاً در منظومه شمسی بیرونی یافت می‌شوند، برخورد کنند، این اتفاق می‌افتد. او می‌گوید: «ما قطعاً نمی‌توانیم آن را رد کنیم.

با این حال، مشخص نیست که آیا میدان مغناطیسی اورانوس برای انجام این کار به اندازه کافی قوی است یا خیر، به ویژه به این دلیل که داده های JWST نشان می دهد که CO₂ یخ فقط از نظر میکروسکوپی یخبندان نازک نیست، بلکه می تواند حداقل 1 سانتی متر ضخامت در نقاطی در یک طرف جهان داشته باشد. این مقدار زیادی CO است₂.

همچنین شکست داده های JWST برای آشکار کردن مولکول دیگری، پراکسید هیدروژن (H₂O₂)، به آسانی توسط تجزیه رادیویی تحت شرایط سطح آریل تشکیل می شود.

کارترایت می گوید که ممکن است عدم وجود آن به دلیل پوشش سطحی CO باشد₂ به نوعی تمام یا بیشتر تابش ورودی را “جذب” می کند و از رسیدن آن به یخ زیرین آب جلوگیری می کند. اما این امکان نیز وجود دارد که مغناطیس کره اورانوس به اندازه کافی قوی نباشد که بتواند تجزیه پرتویی قابل توجهی ایجاد کند. اگر چنین است، CO₂ و CO باید از داخل آمده باشد.

به اینها کربناتها اضافه شده است، که فقط می توانستند در اثر فرآیندهای شیمیایی آهسته در یک اقیانوس زیرزمینی شکل گرفته باشند که متعاقباً از آن به سطح فرار کردند. کارترایت می‌گوید: «شما احتمالاً برای ساختن بیشتر کربنات‌ها باید آب در تماس با سنگ باشد.

کارترایت می‌گوید، اگرچه امضاهایی که شبیه کربنات‌ها هستند در طیف‌های JWST ظاهر می‌شوند، هنوز خیلی زود است که با اطمینان بیش از حد اعلام کنیم. این به این دلیل است که در شرایط سطحی آریل غیرممکن نیست که یخ CO2 نیز بتواند امضاهای طیف‌سنجی مشابهی تولید کند.

“مشکل این است که ما واقعاً خواص طیفی CO را درک نمی کنیم₂ کارترایت می‌گوید تا جایی که من مطمئن هستم یخ دارد.

در همین حال، اشاراتی وجود دارد که ممکن است آریل تنها قمر اورانوس نباشد که اقیانوس دارد. تجزیه و تحلیل طیفی سه قمر دیگر سیاره – تیتانیا (1577 کیلومتر)، آمبریل (1169 کیلومتر) و اوبرون (946 کیلومتر) – به طرز وسوسه انگیزی مشابه هستند.

ما هیچ مدرک خوبی برای پراکسید هیدروژن نمی بینیم [there]کارترایت در جلسه DPS نیز گفت، “اما ما قطعا CO را می بینیم₂و همچنین مقداری مونوکسید کربن را می بینیم. پس شاید از درون آنها نیز می آید.»

همه اینها به این معنی است که احتمال اینکه در صورت وجود حیات فرازمینی در کجا پیدا کنیم، در حال گسترش است.

کارترایت می‌گوید هر بار که دنیای اقیانوسی جدیدی را کشف می‌کنیم، “شما محیط‌های بالقوه قابل سکونت بیشتری دارید که ممکن است ورودی‌های انرژی مناسب، مواد مغذی مناسب، سپرهای مناسب در برابر اشعه‌ها، و دمای داخلی مناسب برای داشتن زندگی واقعی داشته باشید. شکل و شکوفایی».

بیشتر بخوانید: ماه گرفتگی اورانوس