Saturnus måne Mimas är en av flera intressanta månar

 

Bild wikipedia Mimas, fotograferad av Cassini 2005 (NASA).

Flera av solsystemets gasplaneter har spännande istäckta månar. Några  ex Saturnus måne Enceladus är kända för att antas ha flytande vatten mellan istäcket och den steniga ytan och kan vara de bästa platserna i  solsystemet att leta efter utomjordiskt liv på. En ny studie publicerad den 24 november i Nature Astronomy beskriver vad som kan pågå under ytan på dessa månar och de geologiska egenskaper som kan ha bildat dem.

"Alla dessa långt över 100 månar är inte alla kända för att ha hav men vi vet att flera har det," beskriver Max Rudolph, associate professor of earth and planetary sciences vid University of California, Davis är huvudförfattare till artikeln ovan.

Från berg till jordbävningar drivs jordens ytgeologi av rörelse och smältning av berg djupt inne i jorden. På isiga månar drivs geologin av vatten och is verkan.

Ovan månar värms upp av tidvattenkrafter från planeten de kretsar kring. Månarna som kretsar kring en planet kan interagera vilket leder till perioder av högre och lägre uppvärmning. Högre uppvärmning kan smälta och tunna ut isskiktet; När värmen minskar blir isen tjockare.

Rudolph med kollegor hade tidigare undersökt vad som händer när ishöljet blir kraftigare. De fann att då is har större volym än flytande vatten skulle frysningen trycka på ishöljet vilket kunde orsaka ränder på ytan vilket kan ses på Saturnus måne Enceladus. 

Men vad händer när motsatsen händer och ishöljet smälter nedifrån? Svaret forskarna kom fram till är att då kan havet att koka.

Det beror på att när is smälter till mindre tätt flytande vatten sjunker trycket. Rudolf och kollegor beräknade att åtminstone på de minsta istäckta månarna, såsom Saturnus Mimas och Enceladus och Uranus måne Miranda där kan trycket sjunka tillräckligt för att nå trippelpunkten där is, flytande vatten och vattenånga kan samexistera.

Bilder av Miranda från Voyager 2-sonden visar tydliga områden av åsar och klippor som kallas coronae. Havskokning kan förklara hur dessa formationer bildats. 

Saturnus måne Mimas är mindre än 400 kilometer i diameter och fylld med kratrar, inklusive en mycket stor krater som fått  smeknamnet "Dödsstjärnan." Månen verkar vara geologiskt död, beskriver Rudolph, men en ostadighet i dess rörelse tyder på att ett hav kan finnas under ytan. Eftersom Mimas istäcke inte förväntas spricka upp på grund av förtunning kan närvaron av ett hav här förenas med en geologiskt död yta.

Storleken på istäckta månar som de beskrivna är viktig. På större ismånar, som Uranus måne Titania skulle tryckfallet från smältande is få istäcket att spricka innan trippelpunkten för vatten nås.

Precis som geologin på jorden hjälper oss att förstå varför vår planet ser ut som den gör efter miljarder år kan förståelsen av geologiska processer på dessa månar hjälpa oss att förstå varför de har de egenskaper de har, beskriver Rudolph.

Medförfattare till artikeln i Nature Astronomy ovan var: Michael Manga, UC Berkeley; Alyssa Rhoden, Southwest Research Institute, Boulder; och Matthew Walker, Planetary Science Institute, Tucson. Arbetet stöddes delvis av NASA.