Månen Mimas och havet under isen

 

Månen Mimas är en av Saturnus 146 månar. Enligt nya rön kan den ha haft ett stort underjordiskt hav en gång men genom dess excentricitet av omloppsbana minskade havets volym till sitt nuvarande betydligt lägre värde genom att dess isiga  yta smälte och tunnades ut.

Under vårt tidigare arbete fann vi att för att Mimas ska vara en havsvärld idag måste den ha haft en mycket kraftig isyta i det förflutna. Mimas omloppsbanas excentricitet bör ha varit högre tidigare vilket förklarar vägen från tjock is och mycket hav under denna till dagens tunnare is och mindre havsvolym beskriver Matthew E. Walker, Senior Scientist vid Planetary Science Institute. Han tillägger att det finns en förklaring till att tjockleken på isen tunnas ut vilket antas ske nu även om excentriciteten av banan ännu minskar på grund av tidvattenuppvärmning. Havet bör geologiskt sett vara mycket ungt.

Mimas banas excentricitet är det som driver tidvattenuppvärmningen (banans sträckning runt Saturnus ger denna effekt av tidvatten likt månen ger jorden). Just nu är tidvattenuppvärmningen mycket hög jämfört med hur det är på andra havsmånar, som ex Enceladus. Vi tror att tidvattenuppvärmning är den värmekälla som är ansvarig för att isen för närvarande tunnas ut, beskriver Walker och tillägger.

"Tidvattenuppvärmning är inte fri energi, så när isen på ytan smälter drar det energi ut ur omloppsbanan, vilket gör att excentriciteten sjunker tills Mimas så småningom kommer att  cirkulera runt Saturnus i en rundare och lugnare takt."

Ovan är viktigt att förstå.

Smältningen måste ha inträffat när Mimas excentricitet var två till tre gånger större än nu. Att isen blivit tunnare under de senaste 10 miljoner åren av Mimas evolution stämmer överens med dess geologi.

Mimas har en radie på knappt 200 kilometer. Tjockleken på den yttre hydrosfären (summan av vatten runt och på en planet eller måne inklusive fukten i atmosfären), som består av is och vätska, uppskattas till cirka 70 kilometer. De nuvarande uppskattningarna av isskalets tjocklek är 20 till 30 kilometer, baserat på rotationsrörelsen av axeln hos en snurrande kropp eller ett smalare intervall på 24 till 31 kilometer från libration som betyder en liten svängning i månens rotationshastighet som gör att den ser ut att nicka fram och tillbaka. Matematiska uppskattningar visar ett hav som är cirka 40 till 45 kilometer i djup under isen.

Vi Uppskattar att Mimas hade helt frusen yta fram till för 10 till 25 miljoner år sedan, därefter började den isiga ytan smälta. Vad som förändrades för att starta  epoken av smältning av is är fortfarande en gåta, beskriver Walker.

Walker är medförfattare till "The evolution of a young ocean within Mimas" som publiceras i Earth and Planetary Science Letters. Alyssa Rose Rhoden från Southwest Research Institute är huvudförfattare.

Bild vikipedia på Saturnus måne Mimas fotograferad av Cassini 2005 (NASA).