Mali ledeni meseci kriju ključajuće okeane — potencijal za život ispod leda

Ledeni meseci na spoljnim granicama Sunčevog sistema mogu izgledati mirno, ali nova analiza ukazuje da ispod njihove kore može biti dinamičan, čak "ključajući" svet. Takvi procesi imaju važne implikacije za mogućnost života izvan Zemlje.

Studija objavljena u časopisu Nature Astronomy modeluje površinske oblike i unutrašnje pritiske satelita Saturna i Urana. Pored klasičnog plastičnog deformisanja stena usled plimnog grejanja, autori ističu da voda i led u podlednim okeanima mogu proizvoditi neposrednu toplotu i izazivati snažnu aktivnost kada se uslovi pritiska promene.

Kako voda može "ključati" ispod leda

Voda ima neobična svojstva: led je manje gust od tečne vode i zauzima veću zapreminu zbog vodoničnih veza između molekula. Kada se gornji sloj leda delimično otopi, lokalni pad pritiska u podlednom okeanu može dovesti do toga da voda pređe u turbulentno stanje — čak i do faze u kojoj počinje da ključa.

Tačke smrzavanja i ključanja zavise ne samo od temperature, već i od pritiska. Pri određenim kombinacijama temperature i pritiska pojavljuje se trojna tačka, gde mogu istovremeno postojati čvrsta, tečna i gasovita faza.

Koliko veliki mesečići su podložni toj promeni?

Ako se uzme u obzir stabilnost ledenog pokrivača, istraživanje ukazuje da mali meseci sa radijusom manjim od oko 186 milja (~300 km) mogu zadržati integritet svoje kore kada pritisak padne — što omogućava „ključanje“ i intenzivno mešanje u okeanu ispod. Primeri takvih tela su Enceladus, Mimas i Miranda. Kod većih meseca, poput Titanije i Japeta, pad pritiska često dovodi do pucanja ili deformacije kore, pa takvo ponašanje nije istočesto.

Zašto je to važno?

Mešanje i kretanje vode mogu transportovati hranljive materije iz kamene jezgre ka podlednim okeanima i potencijalno ka površini. Takvi procesi povećavaju verovatnoću stvaranja povoljnih staništa za životnih organizama ili za hemijske reakcije koje prethode životu.

„Ne znamo da li svi ovi sateliti imaju okeane, ali znamo da neki imaju“, rekao je Max Rudolph sa Univerziteta Kalifornije u Davisu. „Zanimaju nas procesi koji oblikuju njihovu evoluciju tokom miliona godina i ovo nam omogućava da zamislimo kako bi se svet sa okeanom manifestovao na površini.“

Umesto tihog, smrznutog pejzaža, mali ledeni meseci mogu biti geološki i hidrotermalno aktivni. To ih čini privlačnim ciljem za buduće misije i za potragu za životom u Sunčevom sistemu — posebno na manjim telima kod kojih unutrašnje ključenje i mešanje mogu biti intenzivniji.

Izvor: Max Rudolph i saradnici; analiza objavljena u Nature Astronomy.