2023 Autor: Brooke Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-05-20 23:53
Rozbředlé gejzíry na Plutově měsíci Charon zjevně pokrývají malý svět ledovými krystaly, což z něj dělá něco jako ekvivalent vnějšího slunečního systému ke stroji na výrobu ledu.
Velmi, velmi pomalý stroj na výrobu ledu.
Voda pravděpodobně vytéká ledovcovým tempem, říkají vědci, a obnovuje Charon v tenké vrstvě 1 milimetr hlubokého ledu každých 100 000 let.
Nález, dnes oznámený a podrobně popsaný ve vydání Astrophysical Journal z 10. července, naznačuje vodní led uvnitř Charonu a má důsledky pro další objekty Kuiperova pásu – třídu relativně malých skalních těles umístěných za oběžnou dráhou Neptunu.
Neexistují žádné fotografie gejzírů nebo ledu. Místo toho se astronomové dozvěděli o usazeninách ledu poté, co objevili spektrální otisky hydrátů amoniaku a vodních krystalů ve světle přicházející z Měsíce. Zjištění naznačují, že kapalná voda s amoniakem z hlubin Charonu prosakuje prasklinami na mrazivý povrch Měsíce.
Výzkumníci vyloučili další možné mechanismy ledu a dospěli k závěru, že to musí být způsobeno kryovulkanismem - erupcí kapalin a vnitřku Měsíce.
Tekutý vnitřek
Pokud by Charonův led byl „prapůvodním ledem“, který zbyl po zrození sluneční soustavy, ztratil by krystalickou strukturu, kterou astronomové pozorují nyní, kvůli bombardování kosmickým zářením a ultrafialovým zářením z našeho Slunce. A pokud by byl led způsoben dopady meteoritů, které rozvířily povrch Měsíce, byla by pozorována jiná sada chemických otisků prstů.
"Naše spektra ukazují konzistentně na kryovulkanismus, který přivádí kapalnou vodu na povrch, kde zmrzne na ledové krystaly," řekl vedoucí studie Jason Cook z Arizona State University (ASU). "To znamená, že Charonův vnitřek obsahuje kapalnou vodu."
Kryovulkanismus se vyskytuje také na dalších měsících ve sluneční soustavě, včetně Saturnova měsíce Enceladus a joviánského satelitu Europa. Oba tyto měsíce jsou však slapově stlačovány silným gravitačním tahem jejich obřích planet, který vytlačuje vodu skrz trhliny.
Výzkumníci mají podezření, že se něco jiného děje s Charonem, kterého Pluto zrovna netahá.
Místo toho teplo z radioaktivních materiálů v Charonově nitru může pod měsíčním povrchem vytvářet kaluž roztavené vody, která se mísí s čpavkem. "Jak se část podpovrchové vody ochlazuje a blíží se k bodu mrazu, expanduje do prasklin v ledové skořápce nad ní," vysvětlil Cook.
Když se kapalná voda dostane na povrch, okamžitě zmrzne a „sněží“zpět na povrch Měsíce, čímž vytvoří jasné ledové skvrny, které jsou viditelné v infračerveném světle.
Amoniakální nemrznoucí směs
Amoniak funguje jako nemrznoucí směs a zabraňuje ztuhnutí kapalné vody. "Stejně jako nemrznoucí směs, kterou známe zde na Zemi, snižuje bod tání vody," řekl člen studijního týmu Steven Desch, také z ASU.
Nedávné studie naznačují, že na Enceladu slapové síly způsobují, že se obří ledové příkrovy ohýbají a drtí proti sobě podél obrovských zlomových linií nazývaných „tygří pruhy“.
Cook a jeho tým si myslí, že něco podobného se děje na Charonu, jehož povrch je téměř celý pokrytý vodním ledem.
„Skutečný důkaz přijde z hluboké vesmírné sondy NASA New Horizons, která k tomuto systému dorazí v roce 2015 a pošle zpět snímky, které mohou ověřit, co jsme viděli,“řekl Cook.
Nová zjištění naznačují, že na jiných KBO mohou existovat hydráty amoniaku, a tedy kapalná voda. "Myslím, že to tam musí být," řekl Cook.
Výzkum byl proveden pomocí dalekohledu Frederick C. Gillett Gemini North na Havaji.