Lodowe planety karłowate
Na lodowych planetach karłowatych Eris i Makemake astronomowie odkryli ślady geotermalnej aktywności. Może to m.in. oznaczać obecność sprzyjającej życiu ciekłej wody.
.W znajdujących się w Pasie Kuipera planetach karłowatych Eris i Makemake zespół z Southwest Research Institute (USA), z pomocą Kosmicznego Teleskopu Webba (JWST), odkrył oznaki wysokotemperaturowych zjawisk zachodzących w skalistych jądrach tych ciał.
„Widzimy interesujące ślady gorących zjawisk w zimnych miejscach” – zaznacza dr Christopher Glein, autor badania opisanego na łamach pisma „Icarus”.
„Przystąpiłem do tego projektu sądząc, że duże obiekty w Pasie Kuipera powinny mieć pradawne powierzchnie pokryte materiałem pochodzącym z pierwotnej mgławicy, ponieważ to zimne środowisko może zachować takie substancje lotne, jak metan. Tymczasem Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba przyniósł nam niespodziankę! Odkryliśmy dowody wskazujące na termiczne procesy produkujące metan wewnątrz Eris i Makemake” – wyjaśnia ekspert.
Zakładano, że lodowe planety są martwe
.Pas Kuipera – tłumaczą naukowcy – to olbrzymi obszar, przypominający kształtem donut, rozciągający się poza orbitą Neptuna i wypełniony lodowymi ciałami.
Z pomocą JWST naukowcy zbadali izotopowy skład wodoru w obecnym na tych ciałach – wspomnianym już – metanie. Je9332o38o859 tden z tych izotopów, deuter (ciężki wodór, D), jak się uważa, powstał w czasie Wielkiego Wybuchu, a wodór (tylko z protonem w jądrze, H) jest najpowszechniejszym pierwiastkiem we wszechświecie.
Stosunek ilości deuteru do wodoru może więc zdradzić pochodzenie cząsteczek zawierających te izotopy. „Umiarkowany stosunek deuteru do wodoru przeczy obecności pradawnego metanu na powierzchni. Tego rodzaju metanu zawierałby dużo więcej deuteru” – podkreśla dr Glein.
„Zamiast tego stosunek D/H wskazuje na geochemiczne pochodzenie metanu produkowanego głęboko we wnętrzu planet. Stosunek D/H jest jak okno. Możemy spojrzeć przez nie pod powierzchnię. Nasze dane wskazują na podwyższoną temperaturę w skalistych jądrach tych światów, dzięki której może powstawać metan. Molekularny azot (N2) także może być tam wytwarzany i widzimy to na Eris. Gorące jądra planet karłowatych mogą też sugerować obecność źródeł ciepłej wody pod lodową powierzchnią” – mówi specjalista.
Rozwój badań nad lodowymi globami
.W ciągu ostatnich dekad astronomowie zauważyli, że lodowe plansety mają dużo bardziej złożoną budowę, niż zakładano kiedyś. Na podobnych do opisanych globów księżycach, np. na krążącym wokół Saturna Enceladusie oraz towarzyszącej Jowiszowi Europie, znaleziono oceany ciekłej wody.
W kolejnych latach badacze chcą więc sprawdzić, czy podobne oceany istnieją na Eris i Makemake. Jeśli by tak było w rzeczywistości, byłyby to najodleglejsze obiekty Układu Słonecznego, które sprzyjają życiu.
Najnowsze odkrycie to krok w tym kierunku – podkreślają badacze. „Jeśli w skalistych jądrach Eris lub Makemake zachodziły lub nadal zachodzą gorące procesy geotermalne, zjawiska kriowulkaniczne mogły dostarczyć metan na powierzchnię, być może w niedawnych geologicznie czasach. Odkryliśmy już, że stosunek izotopów węgla (13C/12C) sugeruje jego niedawną wędrówkę na powierzchnię” – mówi jeden z autorów, dr Will Grundy.
Uznanie, że tego typu dalekie globy mogą być ciepłe w środku, to duża zmiana sposobu myślenia – zwracają uwagę astronomowie.
Opracowany podczas nowego badania model wskazuje też na obecność pochodzących z geotermalnych procesów gazów na innym obiekcie – księżycu Saturna, Tytanie, na którym również znajduje się dużo metanu.
Odkrycie zgadza się jednocześnie z tym, co wiadomo na temat Plutona i wskazuje na prawdopodobne znaczenie wewnętrznych zjawisk zachodzących w różnych dużych obiektach Pasa Kuipera.
„Po przelocie przez system Plutona sondy New Horizons i po naszym odkryciu Pas Kuipera zaczyna się jawić jako dużo bardziej żywy pod względem zawartości dynamicznych światów, niż nam się wydawało” – mówi dr Gelin.
„Nie jest za wcześnie, aby zacząć myśleć o wysłaniu sondy, która przeleciałaby obok któregoś z tych ciał i pozwoliłaby umieścić dane z JWST w odpowiednim geologicznym kontekście. Wierzę, że będziemy zaskoczeni niezwykłymi odkryciami, które na nas czekają” – dodaje.
Podbój kosmosu w XXI wieku
.W tekście na łamach „Wszystko co Najważniejsze” prof. Piotr Orleański podsumowuje przełomowe programy kosmiczne z ostatnich lat – m.in Teleskop Jamesa Webba oraz program NASA „Artemis”, mający na celu ponowny załogowy lot na księżyc, a w dłuższej perspektywie budowę bazy mogącej służyć jako „przesiadka” w drodze na Marsa. Wspomina również, że w 2022 r. sonda Solar Orbiter zbliżyła się do Słońca na odległość mniejszą niż orbita Merkurego – to najbliżej, jak dzieło ludzkich rąk kiedykolwiek znajdowało się względem naszej gwiazdy.
Europejska Agencja Kosmiczna również aktywnie rozwija swoje projekty, w których udział biorą także Polacy – zbudowaliśmy m.in. dwa urządzenia pomiarowe zainstalowane na satelicie JUICE. Interesująca jest także misja Phoebe: „Nigdy dotychczas nie realizowano podobnej misji stworzenia instrumentu pomiarowego składającego się z dwóch niezależnych satelitów lecących w formacji kilkadziesiąt kilometrów od siebie. Jeden będzie miał za zadanie zasłonić tarczę słoneczną, a drugi w tym czasie ma zbadać koronę Słońca.”
Autor przypomina, że rozwój kosmonautyki ma duże znaczenie ekonomiczne – nie tylko jako potencjał turystyczny, ale również ze względu na zasoby, które będzie można pozyskać z odległych ciał niebieskich.
„Wraz ze spadkiem kosztów misje turystyczne zaczną mieć sens. Po Kolumbie nastąpiły różnego rodzaju ekspedycje, a teraz statki wycieczkowe pływają z ludźmi chcącymi zwiedzić dalsze kraje. Tak prawdopodobnie będzie również z kosmosem.”
PAP/Marek Matacz/Wszystko co Najważniejsze/JT
