Perché gli scienziati credono che ci siano oceani sui pianeti nani? Scienze

Per molto tempo si è pensato che la Terra fosse l’unico pianeta del nostro sistema solare ad avere un oceano, ma a quanto pare ce n’è uno Oceani sotterranei anche sui corpi ghiacciati più incredibili.

🪐🌙 Infatti, le lune ghiacciate e i pianeti nani del sistema solare esterno sembrano contenere oceani liquidi sotto strati di spesso ghiaccio.

Ricerche recenti suggeriscono che potrebbero esserci oceani all’interno di oggetti oltre Plutone.

Ciò è sorprendente, perché la temperatura superficiale di questi oggetti è molto inferiore a -200 gradi Celsius.

Settant'anni fa sembrava plausibile che la calda atmosfera di Venere nascondesse un oceano globale. Ma questa idea fu scartata nel 1962, quando la navicella spaziale Mariner 2 passò accanto a Venere e scoprì che la sua superficie era troppo calda per contenere acqua liquida.

Non c'è voluto molto perché ce ne rendessimo contoQualunque oceano esistesse su Venere, così come su Marte, è scomparso miliardi di anni fa A causa dei grandi cambiamenti nel loro clima.

La rivoluzione nel modo di pensare che ha aperto la strada alla nostra nuova visione degli oceani del sistema solare risale a un articolo del 1979 dell'astrofisico Stan Bell.

Predisse che la luna interna di Giove, Io, sarebbe stata così calda all'interno da poter essere vulcanicamente attiva.

UN La fonte di calore che rende ciò possibile è l’effetto della gravità – Interazione ripetuta della forza mareale tra Io e la vicina luna di Giove, Europa.

Europa completa esattamente un'orbita ogni due orbite di Io. Io quindi passa davanti a Europa ogni due orbite, dove viene regolarmente e ripetutamente “tirato” dalla forza di marea di Europa, impedendo all'orbita di Io di diventare circolare.

Ciò significa che La distanza da Io a Giove cambia costantemente -Da qui l'intensità della forza di marea di Giove (molto più forte), che in realtà distorce la forma di Io.

La distorsione ripetuta delle maree al suo interno riscalda Io per attrito interno, come se piegassi un filo rigido avanti e indietro più volte, quindi toccassi la parte appena piegata con il suo labbro (prova a farlo con una gruccia o una graffetta). Potrai sentire il calore.

Le previsioni di Bell sul riscaldamento delle maree furono confermate solo una settimana dopo la pubblicazione, quando la Voyager-1, che effettuò il primo sorvolo avanzato di Giove, inviò immagini di vulcani in eruzione su Io.

Io è un mondo roccioso che non contiene alcuna forma di acqua, quindi potrebbe sembrare che non abbia nulla a che fare con gli oceani. Tuttavia, l’interazione delle maree tra Giove, Io ed Europa funziona in entrambe le direzioni. Europa è riscaldata anche dalle maree, non solo da Io, ma anche dalla luna successiva, Ganimede.

👉 Ora ci sono prove molto concrete che tra la calotta glaciale europea e il suo interno roccioso vi sia un oceano profondo 100 km.. Ganimede può avere fino a tre o quattro strati di liquido, inseriti tra strati di ghiaccio.

In questi casi, il calore che impedisce il congelamento dell’acqua liquida può essere causato principalmente dalle maree.

C'è anche questo Prova di una regione di acqua liquida salata all'interno di Callisto, la lontana luna di Giove. È improbabile che ciò sia dovuto al riscaldamento delle maree, ma piuttosto al calore rilasciato dal decadimento degli elementi radioattivi.

Saturno Ha una luna ghiacciata relativamente piccola (raggio 504 km) chiamata Encelado. L'oceano interno è dovuto al riscaldamento delle maree derivante dall'interazione con la Luna più grandeDione ha chiamato. Siamo così sicuri che questo oceano esista perché la crosta ghiacciata di Encelado oscilla in un modo possibile solo perché questo strato non è fissato all'interno solido.

Inoltre, la sonda Cassini ha raccolto campioni di acqua e dei restanti componenti di questo oceano interno. Le loro misurazioni indicano che l’acqua dell’oceano sulla superficie di Encelado deve aver interagito con le rocce calde sotto il fondo dell’oceano, e questo è quello che è successo. La chimica sembra adatta a sostenere la vita microbica.

Sorprendentemente, anche per le lune che non dovrebbero avere riscaldamento mareale, e per i corpi celesti che non sono lune, Le prove dell’esistenza degli oceani interni continuano ad aumentare. L'elenco dei mondi che potrebbero avere, o che una volta avevano, oceani interni include diverse lune di Urano, come Ariel, Tritone, le lune più grandi di Nettuno e Plutone.

L'oceano interno più vicino al Sole potrebbe trovarsi all'interno del pianeta nano Cerere, sebbene potrebbe già essere in gran parte ghiacciato o essere costituito solo da liquido salato.

Ciò che mi affascina particolarmente sono le indicazioni che esistono mondi oceanici ben oltre Plutone. Questi risultati provengono da risultati recentemente pubblicati dal James Webb Space Telescope, che ha monitorato i rapporti di diversi isotopi (atomi con un numero diverso di particelle chiamate neutroni nei loro nuclei) nel metano congelato che copre Eris e Makemake, due pianeti nani significativamente più piccoli. . Più lontano di Plutone.

Gli autori affermano che le loro osservazioni lo sono Prova di reazioni chimiche tra l'acqua dell'oceano interno e il fondale roccioso dell'oceanoe anche da colonne d'acqua modernissime, forse addirittura attuali.

Gli autori suggeriscono che il calore generato dal decadimento degli elementi radioattivi nelle rocce è sufficiente a spiegare come questi oceani interni siano mantenuti sufficientemente caldi da evitare il congelamento.

Potresti chiederti se tutto ciò potrebbe aumentare le nostre possibilità di trovare vita aliena.

Mi dispiace rovinare la festa, ma alla Lunar and Planetary Science Conference di quest'anno a Houston (11-15 marzo) sono stati presentati diversi documenti che affermano: Le rocce sotto il fondale oceanico di Europa devono essere state troppo resistenti per rompersi e formare quel tipo di sorgenti termali (fessure idrotermali) sul fondale oceanico che alimentarono la vita microbica nei primi giorni della Terra..

È possibile che altri oceani sotterranei siano altrettanto inospitali. Ma anche adesso c’è ancora speranza.

* David Rothery è professore di Scienze Planetarie della Terra presso la Open University.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato sul sito di notizie accademiche The Conversation ed è ripubblicato qui sotto una licenza Creative Commons. Leggi la versione originale qui (in inglese).