Eine künstlerische Darstellung des Cassini-Raumschiffs der NASA, das durch Federn fliegt, die aus dem Saturnmond Enceladus schießen.
(Bild: © NASA / JPL-Caltech)
Eine der Schlüsselfaktoren, von denen Welten Leben beherbergen können, könnte in der Bewegung ihrer Ozeane liegen.
Im Moment ist die Berechnung dieser Bewegung eine Herausforderung. Schließlich können Wissenschaftler ihre Zehen nicht einfach ins Wasser tauchen. Neue Forschungsergebnisse führen jedoch Informationen zu vier der faszinierendsten zusammen Ozeanwelten Modelle darüber zu informieren, was ihre unterirdischen Ozeane tun könnten.
"Diese Ozeane sind an und für sich wirklich interessant", sagte Krista Soderlund, Expertin für planetare Fluiddynamik an der University of Texas in Austin und Autorin der neuen Forschung, gegenüber Space.com. "Sie werden oft zuerst von einem Satelliten angezogen, wie er aussieht auf seiner Oberfläche, aber ich denke, dass das, was unter der Oberfläche vor sich geht, genauso aufregend und interessant ist. "
Und nach ihren neuen Berechnungen ist unter der Oberfläche der eisigen Monde des Sonnensystems tatsächlich viel los. Soderlund konzentrierte sich auf Jupiters Monde Europa und Ganymed und auf Saturnmonden Enceladus und Titan.
In jedem Fall versuchte sie zu verstehen, wie Faktoren wie die Rotationsrate der Welt, die Dicke ihrer Eisschale und die Dichte ihres Meerwassers die Bewegung des Wassers um die verborgenen Ozeane beeinflussen könnten.
Ihre Berechnungen legen nahe, dass die Ozeane auf Enceladus und vielleicht Titan Ströme in wechselnden Bändern und einen besonders starken Wärmefluss in der Nähe der Pole aufnehmen könnten. Europa hingegen schien, weil sein Spin weniger ein Faktor ist, den auffälligsten Wärmefluss in der Nähe seines Äquators zu haben. (Wissenschaftler wissen nicht genug darüber Ganymed sich ganz auf ein bestimmtes Meeresströmungsmodell zu einigen.)
Die Vorhersage solcher Aktivitäten in eisigen Monden ist ein vielversprechender Indikator für diejenigen, die sich fragen, ob solche Ozeane die Heimat des Lebens sein könnten. "Wenn wir über die Dynamik der Ozeane nachdenken, ist dies für die Bewohnbarkeit sehr wichtig", sagte Alyssa Rhoden, Wissenschaftlerin am Southwest Research Institute mit Schwerpunkt auf Eisschalen, gegenüber Space.com. Rhoden war nicht an der neuen Forschung beteiligt, leitet jedoch gemeinsam ein neues Netzwerk für die Erforschung der Ozeanwelten. "Es gibt uns ein Gefühl dafür, wie viel dieses Wirbeln und Wirbeln vor sich geht und wie man Nährstoffe von einem Ort zu einem anderen Ort bringt, wie man Energie von einem Ort zu einem anderen Ort transportiert."
Mehr Wirbeln und Wirbeln bedeutet bessere Chancen als die Zutaten des Lebens kann tatsächlich kollidieren. Aber trotz der Arbeit, die Soderlund unternommen hat, um diese verborgenen Ozeane zu verstehen, ist das Ergebnis immer noch ein Echo dessen, was auf diesen Welten passieren könnte.
Es ist die universelle Herausforderung des Modellierens als wissenschaftlicher Ansatz: Ein Modell wird niemals so kompliziert oder umfassend sein wie die Realität. "Alle unsere Modelle sind falsch, sie sind alle falsch", sagte Rhoden. "Weil wir eigentlich nicht alles modellieren können."
Aber mehr Daten über diese Monde und ihre verborgenen Ozeane zu erhalten, wird diese Modelle optimieren, sagte Rhoden, und das erfordert nicht unbedingt eine direkte Probenahme der Ozeane - obwohl es unnötig zu erwähnen ist, dass Wissenschaftler dies gerne tun würden.
Lange bevor solche Leistungen möglich sind, können sich Wissenschaftler an den Europa Clipper der NASA und an die Europäische Weltraumorganisation wenden Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE), beide sollen in den 2020er Jahren starten.
Soderlund ist im Team hinter einem von Europa ClipperInstrumente, das Radar für Europa-Bewertung und -Sondierung: Ocean to Near-Surface-Gerät oder REASON. Da die Dynamik eines Ozeans die Eisschale darüber beeinflusst, sollten REASON-Daten Wissenschaftlern helfen, einige ihrer Hypothesen über die Aktivität der Ozeane in Europa zu überprüfen, sagte sie.
Wenn ihre Vorhersage, dass der Wärmefluss im europäischen Ozean am Äquator am stärksten ist, beispielsweise richtig ist, sollte die Eisschale des Mondes dort dünner sein. Es ist ein Ansatz, der den massiven Ärger einer Eisdecke, die einen direkten Blick auf Ihr Forschungsthema blockiert, in ein Werkzeug verwandelt und erkennt, wie diese seltsamen Ozeane mit ihrer Umgebung verbunden werden müssen - so wie es hier auf der Erde der Fall ist.
"Die Tatsache, dass wir vorhersagen, dass sie an sich starke Meeresströmungen haben, ist ziemlich aufregend, da es sich dann nicht nur um ein wirklich passives Gewässer handelt, sondern auch um einige wirklich coole, faszinierende und unterhaltsame Eigenschaften", sagte Soderlund. "Es ist wie bei uns Der Ozean der Erde in dieser Hinsicht, wo gerade viel los ist. "
Die Forschung wurde in beschrieben ein Papier veröffentlicht am 29. Juli in der Zeitschrift Geophysical Research Letters.
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