Överraskande egenskap på planeter som saknar atmosfär

 

Bild wikipedia. Bild tagen av sonden Dawn på asteroiden Vesta den 17 juli 2011.

Vesta är den fjärde asteroiden som upptäcktes. Den finns i asteroidbältet mellan Jupiter och Mars och är den näst största asteroiden där och har måtten 578×560×458 kilometer. Störst asteroid är Ceres.

En forskare från Southwest Research Institute Dr. Michael J. Poston  i samarbetade med ett team vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory har gjort en studie i att försöka förklara förekomsten av mystiska flödesfunktioner på ytorna av himlakroppar utan atmosfär genom att studera asteroiderna Vesta och Ceres vilka nyligen utforskats under NASA Dawn-uppdraget, eller Jupiters måne Europa, som snart kommer att utforskas i detalj av NASA Europa Clipper samarbeten som  inkluderar forskare vid  SwRI:s (Southwest Research Institute, Environmental, Social & Governance San Antonio, Texas, United States). 

I en ny artikel publicerad i The Planetary Science Journal, beskriver dess huvudförfattare, SwRI:s Dr. Michael J. Poston och ett team av forskare hur förhållanden efter nedslag, till exempel från ett meteoroitnedslag kan resultera i flytande saltlösningar som tillfälligt flyter längs med ytan men tillräckligt länge för att fastna i raviner och deponeras på väggarna i nybildade kratrar.

"Vi ville undersöka vår tidigare föreslagna idé om att is under ytan på en värld utan atmosfär skulle kunna slungas ut och smälta av ett nedslag och sedan flyta längs med väggarna i nedslagskratern och bilda distinkta ytegenskaper", beskriver projektledaren Dr. Jennifer Scully Forskningsinstitut i La Cañada Flintridge, Kalifornien (JPL). 

Teamet ville förstå hur länge vätskan potentiellt kan flöda innan den fryser igen eftersom de flesta vätskor förlorar stabilitet under starka vakuumförhållanden.

I artikeln, "Experimental Examination of Brine and Water Lifetimes after Impact on Airless Worlds", beskrivs teamets resultat efter att ha simulerat det tryck som isen på Vesta, en av de största asteroiderna i vårt solsystem upplever efter ett meteoroitnedslag och hur lång tid det tar för vätskan som frigörs från underjorden att frysa igen.

Teamet modifierade en testkammare vid Jet Propulsion Laboratory för att snabbt testa att minska trycket ett vätskeprov för att simulera det dramatiska tryckfallet när den tillfälliga atmosfären som skapas efter en kollision med en atmosfärfri kropp som Vesta försvinner. Enligt Poston var tryckfallet så snabbt att testvätskor omedelbart och dramatiskt expanderade och sprutade ut material från provbehållarna.

"Genom våra simulerade effekter fann vi att rent vattnet frös för snabbt i vakuum för att åstadkomma en meningsfull förändring, medan salt- och vattenblandningar eller saltlösningar förblev flytande och flödande i minst en timme", beskriver Poston. "Detta är tillräckligt för att saltlösningen ska kunna destabilisera sluttningar på kraterväggar på steniga kroppar, orsaka erosion och jordskred och potentiellt bilda andra unika geologiska egenskaper som man vet finns på isiga månar."

Dessa fynd kan också hjälpa till att förklara ursprunget till vissa observerade egenskaper på avlägsna kroppar, som de släta slätterna på månen Europa och den distinkta "spindel"-funktionen i dess Manannán-krater eller de olika ravinerna och solfjäderformade avlagringarna av skräp på Mars. Studien kan också bidra till att bygga ett starkare argument för förekomsten av underjordiskt vatten på till synes ogästvänliga platser i solsystemet.

"Om resultaten är konsekventa i dessa torra och luftlösa eller tunna atmosfärer visar det att vatten existerade på dessa världar under den senaste tiden, vilket tyder på att vatten fortfarande kan komma fram från meteoritnedslag", beskriver Poston. "Det kan fortfarande finnas vatten där ute att hitta."

Studien finansierades genom ett anslag från NASA:s Discovery Data Analysis Program som en del av ett pågående projekt som leds av Jet Propulsion Laboratory vid California Institute of Technology, Pasadena.