Mali ledeni meseci mogu da kriju „ključajuće“ okeane — život ispod površine i dalje moguć

Mali ledeni meseci u spoljnim delovima Sunčevog sistema mogli bi da kriju podzemne okeane koji, usled stanjivanja ledene kore, počnu da ključaju — ali to ne mora biti kraj za eventualni život, pokazuje nova studija.

Kako ključanje nastaje

Geofizičar Maxwell Rudolph sa Univerziteta Kalifornije u Dejvisu i saradnici istraživali su kako promena debljine ledene kore utiče na unutrašnje okeane tokom stotina miliona godina. Kada se kora stanji odozdo, pritisak koji ona vrši na tečni sloj opada. Na najmanjim telima pad pritiska može biti toliko veliki da se dostigne tzv. trojna tačka vode — kombinacija temperature i pritiska pri kojoj led, tečna voda i vodena para koegzistiraju (oko 0,01 °C i ~611 Pa).

U takvim uslovima, najgornji slojevi podzemnog okeana mogu da počnu da „ključaju“ i oslobađaju paru i gasove. To je ključanje pri niskim temperaturama, blizu 0 °C, a ne vrela voda kakvu poznajemo iz kuhinje.

„Ovo je tip ključanja koji se događa pri niskim temperaturama, ne ono što vidimo u kuhinji kada zagrevamo vodu iznad 100 °C. Radi se o ključanju vrlo blizu 0 °C. Dakle, za eventualne oblike života ispod tog područja ključanje ne bi nužno bilo fatalno — život bi mogao normalno da funkcioniše“, rekao je Maxwell Rudolph.

Koji meseci i kolike promene su potrebne

Prema proračunima istraživača, na malim mesecima kao što su Mimas i Enceladus (Saturn), kao i Miranda (Uran), stanjivanje kore za približno 3–9 milja (5–15 km) može sniziti pritisak dovoljno da dođe do ključanja pri trojnoj tački. Kod većih meseca, širinom preko oko 370 milja (600 km) — primer je Uranova Titanija — led će češće popucati i formirati pukotine pre nego što se dostigne trojna tačka.

Razlika u ponašanju posledica je ravnoteže između mehaničkih napona u kori i promene hidrostatickog pritiska u tečnom sloju.

Moguće posledice na površinu i astrobiologiju

Isparenja iz takvih podzemnih „ključajućih“ zona mogu osloboditi gasove koji zatim formiraju klatrate — kompleksne ledene strukture koje zarobljavaju molekule gasa — i menjati površinski izgled meseca. Na većim telima stanjivanje i ponovno zadebljanje kore moglo bi da ostavi geološke tragove kao što su nabori i nabreklina.

Za astrobiologiju je ključno da ovo niskotemperaturno ključanje ne znači nužno nepovratno uništenje života: organizmi dublje ispod zone ključanja mogli bi ostati izolovani od nemirnih površinskih procesa i nastaviti da postoje u stabilnijim uslovima.

Autori naglašavaju da su potrebni dalji radovi koji će detaljnije modelovati kretanje i sudbinu gasova oslobođenih iz okeana, proces formiranja klatrata i očekivane površinske formacije kao posledicu oslobađanja gasova.

Rezultati studije, koju vodi Maxwell Rudolph, objavljeni su online 24. novembra u časopisu Nature Astronomy.