2016.10.14. - A Dione jeges kérge alatt is folyékony víz rejtőzhet

A Cassini űrszonda legújabb mérési adatai alapján a Szaturnusz Dione nevű holdján is folyékony vízóceán lehet a jeges kéreg alatt, azaz a vizes világok klubja újabb taggal bővülhet.

A Royal Observatory of Belgium (ROB) kutatói szerint a Cassini Dione melletti elrepülései során rögzített gravitációs adatokat csak úgy lehet magyarázni, ha feltesszük, hogy a hold jeges kérge alatt, mintegy 100 kilométer mélyen globális óceán húzódik. A nagy kőzetmagot körbeölelő vízréteg vastagsága néhányszor tíz kilométer lehet. Így a hold nagyon hasonlít a kisebb, ám jóval ismertebb szomszédjához, az Enceladushoz, amelynek déli poláris területein hatalmas gejzírek lövellnek vízpárát a világűrbe. A Dione jelenleg csendesnek tűnik, töredezett felszíne azonban jóval viharosabb múltról tanúskodik.

Mikael Beuthe és munkatársai mindkét hold jeges burkát vízbe merülő jéghegyekként képzelték el, azaz modelljükben minden felszíni jégcsúcshoz jóval nagyobb víz alatti "tőkesúly" tartozott. Ezt a megközelítést már a múltban is használtak a kutatók, de a korábbi eredmények az Enceladus esetében nagyon vastag kérget jósoltak, a Dione esetében pedig egyáltalán nem jelezték óceán létezését. Az új modellben azonban azt is feltették, hogy a jeges kéreg csak éppen azt a minimális húzó- vagy nyomófeszültséget képes elviselni, ami a felszínformák kialakításához szükséges, és ennél nagyobb igénybevétel már darabokra törné a kérget.

Az Enceladus belsejének vázlatos rajza a jeges kéreggel, óceánnal és szilárd maggal. A ROB kutatói úgy vélik, hogy mélyen a jeges felszín alatt a Szaturnusz Dione nevű holdján is folyékony óceán található.
[NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute]

Az új eredmények szerint az Enceladus óceánja sokkal közelebb húzódik a felszínhez a korábban véltnél, különösen a déli pólus környékén, ahol a gejzírek át is szakítják a mindössze néhány kilométer vastag kérget. Ez összhangban áll a Cassini adatain alapuló, az Enceladus ún. librációs mozgására vonatkozó tavalyi eredménnyel. (Az Enceladus forgástengelye kicsit billeg, hasonlóan a Holdéhoz.) Ha a kéreg vastagabb lenne, a libráció amplitúdója sokkal kisebb lenne a mértnél. Beuthe és kollégái azt találták, hogy a Dione kérge alatt is vastag óceán húzódik, de jóval mélyebben, mint az Enceladus esetében. A csoport egyik tagja, Antony Trinh magyarázata szerint a Dione is végez librációs mozgást, de annak amplitúdója a Cassini detektálási szintje alatt van. A jövőben a Szaturnusz rendszerében keringő űreszközök azonban igazolhatják majd ezt az előrejelzést is.

A Dione óceánja valószínűleg a hold teljes története során létezett, így hosszú ideig fennálló életteret nyújthatott mikrobiális létformák számára. A kutatás egyik résztvevője, Attilio Rivoldini szerint az óceán és a kőzetmag közötti kapcsolat alapvető jelentőségű: a kőzet-víz kölcsönhatás tápanyagot és energiát, kulcsfontosságú összetevőket szolgáltat az élet fenntartásához. A Dione óceánja túlságosan mélynek tűnik, az Enceladus és az Europa azonban bőségesen juttatnak űrszondák által begyűjthető vízmintát a világűrbe.

A "vízi világok" - felszín alatti óceánt hordozó jeges holdak - klubja a külső Naprendszert vizsgáló minden egyes küldetés eredményeként új tagokkal bővül. Három ilyen hold kering a Jupiter, három a Szaturnusz körül, és a New Horizons szonda új mérései alapján a Pluto is esélyes a klubtagságra. Beuthe szerint a modelljükben alkalmazott megközelítés ezen világok esetében is eredményes lehet, ha meg tudjuk határozni az alakjukat és fel tudjuk térképezni a gravitációs terüket. A jövő űrmisszió először a Jupiter holdjait fogják vizsgálni, de ezután az Uránusz és a Neptunusz rendszerét is fel kell derítenünk.

Az eredményeket részletező szakcikk a Geophysical Research Letters c. folyóiratban jelent meg.

Forrás:

• ScienceDaily 2016.10.05.