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.

Regolitfyndigheter på Uranus måne, Miranda

 

Regolit ät ordet för ett lager av lös jord som ligger ovan berggrund. Regoliten på jorden består dels av berggrund som vittrat och av växtavlagringar. Regolit finns även på andra planeter, asteroider, månar och andra objekt därute. På Mirandabestår regoliten av en blandning av månens krossade ytlager och meteoriter som krossats på ytan.

Miranda är den minsta och innersta av Uranus fem största månar och har en diameter som är ungefär en sjundedel av vår månes. Den kretsar på ett avstånd av cirka 129850 km från Uranus.

I en studie nyligen publicerad i The Planetary Science Journal beskriver  några  forskare under ledning från Carl Sagan Center vid SETI Institute i Kalifornien det potentiella ursprunget för regolitfyndigheterna på  Miranda. Syftet med studien var att bestämma Mirandas inre struktur framför allt dess inre av värme vilket kan hjälpa till att avgöra om Miranda någonsin hyste  ett inre hav. "Det är osannolikt att Miranda skulle kunnat behålla ett underjordiskt hav till våra dagar på grund av dess lilla storlek", säger Dr. Chloe Beddingfield, forskare vid NASA Ames Research Center.

"Ett kraftigt regolitlager skulle däremot fungera som en isolerande filt och stänga inne värme i Miranda och förbättra livslängden på ett underjordiskt hav under en period. Denna instängda värme skulle också  främja endogen aktivitet under längre period på Miranda.

För studien analyserade forskarna kratrar för att bestämma tjockleken på Mirandas ytregolit. Analyser inkluderade mätning av kraterdjupsdiameterförhållanden, kraterstorleksfrekvensfördelning och den centrala storleken i en specifik krater i detta fall Alonso-kratern. Studiens resultat visade tre potentiella källor för Mirandas kraftiga regolit inkluderat jättestötutkast från dess inre, plymavlagringar (vulkanaktivitet) och ringavlagringar från Uranus. Forskarna säger att de föredrar ringhypotesen grundat på förklaringen till Mirandas blå färg och dess regolits stora rumsliga utsträckning och tjocklek över ytan.

"Om material från Uranus ringar är den primära källan till Mirandas regolit, kan det tyda på att Miranda bildades av ringmaterial och/eller att Miranda migrerade genom ringarna i sin tidiga historia", säger Dr. Beddingfield.

– I de här scenarierna kan Uranus ringar ha varit än tjockare tidigare innan en del av dettas materia hamnade på ex Miranda. Framtida data modelleringsarbete behövs dock för att undersöka denna möjlighet ytterligare. Eftersom Mirandas tjocka isolerande regolit skulle minska värmeförlust och eventuellt förbättra geologisk aktivitet kan regoliten då stödja teorin om den blå koronabildningen", säger Dr. Beddingfield.

" Koronan kan även ha bildats av uppvällande diapirer (uppträngande materia) som bröt Mirandas yta. Kanske ärvde koronan sin polygonala form när dessa diapirer bildades längs redan existerande svaghetsområden i litosfären (yttersta fasta lagret på stenplaneter och månar). Även om förekomsten av Mirandas regolit inte säger oss mycket om de specifika processer som är involverade i koronabildning (energiutstrålning) ger det en känsla av den relativa tidpunkten för händelser och visar att geologisk aktivitet sannolikt inträffat under långa tidsperioder.

I artikeln betonas att det krävs uppföljningsstudier för att bättre förstå de potentiella möjligheterna och inte bara dra slutsatsen att koncentrera på Uranus ringfyndigheter som förklaring på Mirandas tjocka regolit.

Mirandas regolit kan förklaras även av andra processer än ansamling av ringmaterial inklusive materialavsättning på grund av plymaktivitet i tidig historia eller avsättning av utkast av inre matera så kallat jättepåverkan, förklarade Dr. Beddingfield.

Bild vikipedia. Voyager 2 bild av Mirandas trasiga terräng. Verona Rupes, som tros vara de högsta klipporna i vårt solsystem ses längst ner till höger på Miranda och beräknas ha en höjd av ca 20 km.

Uranus intressanta måne Miranda

 

Miranda är den minsta och även den innersta av Uranus fem största månar. Dess diameter är ungefär en sjundedel av vår månes och dess avstånd är cirka 129850 km från Uranus. Månen Miranda består huvudsakligen av is, silikater och organiskt material till största delen i form av metanföreningar. Dess densitet är ungefär 1,2 g/cm³, vilket inte är mycket mer än för vatten.

Ytan är uppdelad i regioner av stökig terräng vilken korsas av jättelika kanjoner (se bild ovan) vilket indikerar att Miranda varit (eller kanske fortfarande är) aktiv. 

 Några månar som har bekräftat underjordiska hav är Enceladus (vid Saturnus) och Europa (vid Jupiter) . Men de kanske inte de enda. Uranus större månar exempelvis Miranda, Ariel och Umbrien kan också ha underjordiska hav.

 Nu har en grupp forskare under ledning av Dr. Corey Cochrane vid NASA: s Jet Propulsion-laboratorium preliminärt  utformat ett arbetssätt i syfte att kunna förvekliga  förbiflygning av Uranus system av månar med en känslig magnetometer ombord vilken ska kunna  ge information om dessa större månar hyser underjordiska hav. Detta arbete är ytterligare ett steg för att öka och söka vad vi anser vara eventuella  miljöer där liv kan finnas.

Jag hoppas undersökningar av månarna däruppe som är betydligt intressantare än vår måne snart kommer igång (min anm.). Vår måne är en stenmåne. Flera månar runt Jupiter, Saturnus, Neptunus och Uranus  har hav av vätska i flera fall av vatten.

Bild från vikipedia närbild av Verona Rupes, en 10 km hög klippa på Miranda.