Zvažovaná mise NASA k měsícům Uranu

Pomocí pokročilých modelů se NASA snaží odhalit skryté oceány na měsících Uranu a potenciálně tak rozšířit známá prostředí, kde by v naší Galaxii mohl existovat život. Téměř 40 let po cestě sondy Voyager 2 plánuje NASA znovu navštívit Uran a pomocí nového počítačového modelu prozkoumat jeho měsíce a najít na nich skryté oceány s kapalnou vodou.

Tento model analyzuje rotační kmitání měsíců a z toho usuzuje na přítomnost a velikost podpovrchových oceánů. Tato zjištění by mohla významně ovlivnit naše chápání potenciálu života, protože ledoví obři a jejich měsíce by mohli být převažujícími biotopy.

Historické setkání Voyageru a plány do budoucna
V roce 1986 proletěla sonda Voyager 2 kolem Uranu a pořídila zrnité snímky jeho velkých, ledem pokrytých měsíců. O téměř 40 let později plánuje NASA novou misi k této vzdálené planetě, tentokrát s cílem zjistit, zda tyto ledové měsíce skrývají pod svým povrchem oceány kapalné vody.

Ačkoliv je mise teprve v počáteční fázi plánování, vědci z Institutu geofyziky Texaské univerzity (UTIG) již vyvíjejí počítačový model, který má tyto skryté oceány odhalit pouze pomocí kamer kosmické sondy.

Tento výzkum má zásadní význam, protože vědci si nejsou jisti, které techniky budou pro hledání oceánů na Uranu nejúčinnější. Potvrzení přítomnosti kapalné vody je prioritou, protože je základní složkou života.

Nový počítačový model funguje na základě analýzy malých oscilací – neboli kmitů – ve způsobu, jakým se měsíc otáčí při oběhu kolem své mateřské planety. Na základě toho může vypočítat, kolik vody, ledu a hornin se v něm nachází. Menší kmitání znamená, že měsíc je převážně pevný, zatímco velké kmitání znamená, že ledový povrch pluje na oceánu tekuté vody. V kombinaci s gravitačními údaji model vypočítá hloubku oceánu i tloušťku nadložního ledu.

Porozumění ledovým obrům a životnímu potenciálu
Uran patří spolu s Neptunem do třídy planet zvaných ledoví obři. Astronomové objevili mimo Sluneční soustavu více těles velikosti ledových obrů, než jakýkoliv jiný druh exoplanet. Pokud se zjistí, že Uranovy měsíce mají vnitřní oceány, mohlo by to znamenat, že v celé Galaxii existuje obrovské množství světů, na kterých by mohl být život, uvedl planetární vědec z UTIG Doug Hemingway, který tento model vyvinul.

„Objev oceánů kapalné vody uvnitř měsíců planety Uran by změnilo naše představy o možnostech, kde by mohl existovat život,“ řekl Doug Hemingway. Výzkum UTIG, který byl publikován v časopise Geophysical Research Letters, pomůže vědcům a inženýrům mise zvýšit šance na objevení oceánů. UTIG je výzkumné oddělení Jacksonovy školy geologických věd na Texaské univerzitě v Austinu.

Ariel, čtvrtý největší měsíc Uranu, je pravděpodobně tvořen stejným dílem kamene a ledu. Nový počítačový model vyvinutý v Institutu geofyziky Texaské univerzity by mohl být použit k odhalení oceánů kapalné vody pod ledovým povrchem Arielu.

Mechanika oscilací měsíců
Všechny velké měsíce ve Sluneční soustavě, včetně těch u Uranu, jsou slapově vázány. To znamená, že gravitace přizpůsobila jejich rotaci tak, že během oběhu jsou vždy stejnou stranou přivráceny k mateřské planetě. To však neznamená, že jejich rotace je zcela pevná, ale všechny slapově uzamčené měsíce při svém oběhu oscilují sem a tam. Určení rozsahu kmitání bude klíčové pro zjištění, zda Uranovy měsíce obsahují oceány, a pokud ano, jak mohou být velké.

Měsíce, v jejichž nitru existuje oceán kapalné vody, se budou kývat více než ty, které jsou celé v pevném skupenství. Nicméně i ty největší oceány budou způsobovat jen mírné kývání: satelit se může při svém oběhu vychýlit jen o několik set metrů. To je stále dost na to, aby to prolétající kosmické sondy zaznamenaly. Ve skutečnosti byla tato technika dříve použita k potvrzení, že Saturnův měsíc Enceladus má vnitřní globální oceán.

Rozšíření technik detekce oceánů
Aby zjistil, zda by stejná technika fungovala i na Uranu, provedl Hemingway teoretické výpočty pro pět jeho měsíců a navrhl řadu pravděpodobných scénářů. Například pokud se Uranův měsíc Ariel vychyluje o 90 metrů, pak je pravděpodobné, že má oceán hluboký 160 kilometrů obklopený ledovým krunýřem o tloušťce 32 km.

Detekce menších oceánů bude znamenat, že se sonda bude muset více přiblížit nebo přibalit mimořádně výkonné kamery. Tento model však dává konstruktérům misí k dispozici možnost, podle níž mohou zjistit, co bude fungovat, uvedla docentka výzkumu na UTIG Krista Soderlundová.

„Mohl by to být rozdíl mezi tím, zda objevíme oceán, nebo zda po příletu zjistíme, že tuto schopnost nemáme,“ řekla Soderlundová, která se na současném výzkumu nepodílela. Soderlundová spolupracovala s NASA na koncepcích misí k Uranu. Je také členkou vědeckého týmu mise Europa Clipper, která nedávno odstartovala a nese radarovou zobrazovací jednotku pronikající ledem.

Zdroj: https://scitechdaily.com/exploring-alien-oceans-nasas-bold-mission-to-uranus-moons/ ahttps://ig.utexas.edu/news/media-releases/2024/uranuss-swaying-moons-will-help-spacecraft-seek-out-hidden-oceans/

autor: František Martinek