Månarnas rörelse över Uranus kan visa om hav finns under dess yta.

Bild wikipedia. Uranus, bild tagen av Voyager 2 den 24 januari 1986.

När NASA:s Voyager 2 flög förbi Uranus 1986 tog den korniga fotografier av stora istäckta månar. Nu, nästan 40 år senare, planerar NASA att skicka ytterligare en sond till Uranus, den här gången utrustad för att söka efter om de isiga månarna har flytande vatten under sin yta.

Uppdraget är i ett tidigt planeringsskede. Men forskare vid University of Texas Institute for Geophysics (UTIG) förbereder sig genom att bygga en ny datormodell som kan användas för att upptäcka hav under isen med hjälp av sondens kameror. UTIG-forskningen, har publicerats i tidskriften Geophysical Research Letter och visar hur man kan förbättra möjligheten att upptäcka hav under månars yta. UTIG är en forskningsenhet vid Jackson School of Geosciences vid University of Texas i Austin.

Alla stora månar i solsystemet, inklusive Uranus månar är tidvattenlåsta. Det betyder att gravitationen har matchat deras roterande rörelse så att samma sida alltid är vänd mot Uranus medan de kretsar runt planeten (så även vår måne). Detta betyder dock inte att deras snurr är helt stoppad eller att alla tidvattenlåsta månar svänger fram och tillbaka när de kretsar. Att bestämma omfattningen av vinglingen är enligt studien nyckeln till att få veta om Uranus månar innehåller hav under sin yta och i så fall hur stora dessa är.

Månar med ett hav av flytande vatten som skvalpar omkring på insidan kommer att vingla mer än de som inte vinglar på sin färd. Men även de största oceanerna genererar endast en liten vingling. En månes rotation kan avvika bara några hundra meter när den färdas  i sin omloppsbana. Men det är tillräckligt för att förbipasserande sonder ska upptäcka det.

Tekniken har tidigare använts för att bekräfta att Saturnus måne Enceladus har ett inre globalt hav.

För att ta reda på om samma teknik skulle fungera på Uranus månar gjorde UTIG:s planetforskare Doug Hemingway, som utvecklat datamodellen. teoretiska beräkningar för fem av dess månar och kom fram till en rad troliga scenarier. Till exempel, om Uranus måne Ariel vinglar ca 90 meter är det troligt att den har ett hav som är 100 mil djupt omgivet av ett 20 mil tjockt isskal.

Att upptäcka mindre hav kommer att innebära att en rymdfarkost måste komma närmare eller ha extra kraftfulla kameror. Men datormodellen ger uppdragskonstruktörerna matematisk beräkning för att veta vad som kommer att fungera, säger Krista Söderlund, biträdande professor vid UTIG.

– Det kan vara skillnaden mellan att upptäcka ett hav eller att upptäcka att vi inte har förmågan att veta om hav finns den dag vi kommer fram, beskriver Söderlund som dock inte varit inblandad i den aktuella forskningen