Oceán na měsíci Ariel u planety Uran

Zájem o ledové měsíce neustále roste, protože se stávají stále zajímavějšími pro astrobiology. Některé z nich si získávají velkou pozornost, jako například Enceladus se svými velkolepými gejzíry. Existují však zajímavé měsíce, které se mohou skrývat soustavě planety Uran. Nový článek publikovaný v časopise Icarus od výzkumníků z Planetary Science Institute, Johns Hopkins University a University of North Dakota se zabývá tím, jak by mohl Ariel, čtvrtý největší měsíc v soustavě planety Uran, vypadat pod svým ledovým povrchem.

Bohužel, o uranových měsících nemáme mnoho kvalitních dat. První (a jedinou) návštěvu tohoto měsíce uskutečnila sonda Voyager 2 v roce 1986. Během průletu pořídila dosud jediné snímky Arielu, stejně jako mnoha dalších uranových měsíců. Dokázala však pořídit snímky pouze jižní poloviny měsíce Ariel, takže severní polovinu jsme nikdy neviděli podrobněji.

Ale i s tímto relativně omezeným, téměř 40 let starým souborem dat, vědci stále získávají nové informace. S tím pomáhá moderní software – tým používá dva různé softwarové systémy pro geologické mapování a modelování napětí.

Pro zmapování povrchu Arielu se autoři obrátili na ArcGIS Pro, který se obvykle používá k vytváření map, i když ne z dat starých 40 let. S jeho pomocí tým zmapoval hlavní povrchové útvary, jako jsou zlomy, hřebeny a tzv. „grabeny“, které vznikají, když kůra planety klesá výrazně níže než její okolí – takže vypadá jako kaňon. Ariel má všechny tyto prvky v hojném množství a ve srovnání s jeho velikostí zastíní téměř cokoliv jiného ve Sluneční soustavě. Snad nejpozoruhodnější jsou starověké krátery, roztroušené po celém jeho povrchu. Leží však také hned vedle relativně „nových“ útvarů, jako jsou hladké ledové plochy, které mohly být vytvořeny nedávno vývěrem podpovrchové vody.

Každý z těchto útvarů byl vytvořen nějakým procesem – s největší pravděpodobností tektonickým nebo kryovulkanickým. Aby vědci zjistili, jaká kombinace faktorů by vedla k povrchu, jaký vidíme dnes, tým se obrátil na softwarový balíček pro modelování napětí speciálně navržený pro měsíce – SatStressGUI. Tento software definuje čtyři různé vrstvy měsíce, které modeluje – skalnaté jádro, tekutý oceán, „tažnou“ (tj. ne tak křehkou) vrstvu ledu a vnější, křehkou vrstvu ledu.

Pomocí této struktury a úpravou proměnných, jako je orbitální excentricita (o kolik se odchyluje od kružnice) a sklon (o kolik se naklání od roviny), a také variací rychlosti nebo pomalosti tvorby ledové skořápky, vědci dospěli k řadě vzorců napětí. Tyto vzory pak museli porovnat s výsledky pozorovanými na snímcích z Voyageru 2.

Zdá se, že nejpravděpodobnější hodnota excentricity oběžné dráhy byla 0,04, což se nemusí zdát mnoho, ale může to narušit vnitřní složení měsíce. Ve skutečnosti je tato excentricita více než čtyřikrát vyšší než u Europy, která je známá svým rozeklaným povrchem. Do této excentricity se mohl měsíc dostat proto, že se před miliardami let pravděpodobně nacházel v rezonanci středního pohybu (MMR) s Umbrielem a Mirandou, dvěma sousedními měsíci. V tomto uspořádání, kde jsou oběžné doby objektů v celočíselných poměrech, se objekty pravidelně vzájemně gravitačně ovlivňují.

S tímto pochopením vývoje oběžné dráhy Arielu autoři předpovídají, že v určitém okamžiku své historie mohl mít Ariel oceán hluboký asi 170 km. Pro porovnání, Tichý oceán na Zemi je v průměru hluboký asi 4 km. Takže i přes malý průměr Arielu, pouhých 1 159 km, by to znamenalo, že ve vnější Sluneční soustavě existuje poměrně velká masa kapalné vody.

Vzhledem k tomu, že tato analýza byla provedena se 40 let starými daty pouze z poloviny povrchu Arielu, je zjevně prostor pro zlepšení. Stále však neexistuje žádný časový harmonogram pro novou misi do systému Uranu, která by byla financována. Nejnovější průzkum Decadal Survey dal nejvyšší prioritu sondě Uranus Orbiter and Probe, ale vzhledem k finančním potížím agentury NASA v poslední době se zdá nepravděpodobné, že by se uskutečnila nová mise k této vzdálené planetě. Dokud se nám nepodaří dostat do soustavy další sondu, nadšenci do Uranu budou muset analyzovat a znovu analyzovat data, která by mohla být dokonce starší, než ve skutečnosti jsou.

Zdroj: https://www.universetoday.com/articles/ariel-had-a-170km-deep-sub-surface-water-ocean a 
https://www.universetoday.com/articles/uranus-moon-ariel-has-deep-gashes-could-reveal-its-interior

autor: František Martinek