Een afbeelding van een kunstenaar van NASA's Cassini-ruimtevaartuig dat door pluimen vliegt die uit de maan Enceladus van Saturnus schieten.
(Afbeelding: © NASA / JPL-Caltech)
Een van de belangrijkste determinanten van welke werelden het leven kunnen huisvesten, kan liggen in de beweging van hun oceanen.
Op dit moment is het berekenen van die beweging een uitdaging. Wetenschappers kunnen immers niet zomaar hun tenen in het water dopen. Maar nieuw onderzoek brengt informatie samen over vier van de meest intrigerende oceaan werelden om modellen te informeren over wat hun ondergrondse oceanen zouden kunnen doen.
"Deze oceanen zijn op zichzelf echt interessant", vertelde Krista Soderlund, een expert in planetaire vloeistofdynamica aan de Universiteit van Texas in Austin en auteur van het nieuwe onderzoek, aan Space.com. 'Je wordt vaak eerst aangetrokken door een satelliet door hoe het eruit ziet op het oppervlak, maar ik denk dat wat er onder de oppervlakte gebeurt, net zo spannend en interessant is. "
En volgens haar nieuwe berekeningen gebeurt er inderdaad genoeg onder het oppervlak van de ijskoude manen van het zonnestelsel. Soderlund concentreerde zich op de manen van Jupiter Europa en Ganymedes en op de manen van Saturnus Enceladus en Titan.
In elk geval probeerde ze te begrijpen hoe factoren zoals de rotatiesnelheid van de wereld, de dikte van de ijsschaal en de dichtheid van het zeewater van invloed zouden kunnen zijn op hoeveel water er door de verborgen oceanen beweegt.
Haar berekeningen suggereren dat de oceanen op Enceladus en misschien Titan stromen in afwisselende banden en een bijzonder sterke warmtestroom nabij de polen zouden kunnen ontvangen. Europa, aan de andere kant, leek, omdat zijn spin minder een factor is, de meest opvallende warmtestroom te hebben in de buurt van de evenaar. (Wetenschappers weten er niet genoeg van Ganymedes om heel tevreden te zijn met een specifiek oceaanstroommodel.)
Het voorspellen van dergelijke activiteiten in ijzige manen is een veelbelovende indicator voor diegenen die zich afvragen of dergelijke oceanen het leven zouden kunnen zijn. "Als we nadenken over oceaandynamica, is het echt belangrijk voor bewoonbaarheid", vertelde Alyssa Rhoden, een wetenschapper bij het Southwest Research Institute die zich richt op ijsschelpen, aan Space.com. Rhoden was niet betrokken bij het nieuwe onderzoek, maar leidt wel een nieuw netwerk voor onderzoek naar oceaanwerelden. 'Het geeft ons een idee van hoeveel dat wervelen en wervelen gebeurt en hoe je voedingsstoffen van de ene plaats naar de andere krijgt, hoe je energie van de ene plaats naar de andere verplaatst.'
Meer wervelen en wervelen betekent een betere kans dat de ingrediënten van het leven kan daadwerkelijk botsen. Maar ondanks het werk dat Soderlund heeft gestoken in het proberen te begrijpen van deze verborgen oceanen, is het resultaat nog steeds een echo van wat er op deze werelden zou kunnen gebeuren.
Het is de universele uitdaging van modelleren als wetenschappelijke benadering: een model zal nooit zo ingewikkeld of alomvattend zijn als de realiteit. 'Al onze modellen zijn verkeerd, ze zijn allemaal verkeerd', zei Rhoden. 'Omdat we niet alles kunnen modelleren.'
Maar het verkrijgen van meer gegevens over deze manen en hun verborgen oceanen zal deze modellen verfijnen, zei Rhoden, en dat vereist niet noodzakelijkerwijs een directe bemonstering van de oceanen - hoewel het onnodig te zeggen is dat wetenschappers dat graag zouden doen.
Lang voordat dergelijke prestaties mogelijk zijn, een andere missie, kunnen wetenschappers zich wenden tot NASA's Europa Clipper en de European Space Agency Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE), beide gepland voor lancering in de jaren 2020.
Soderlund zit in het team achter een van Europa Clipper's instrumenten, de Radar for Europa Assessment and Sounding: Ocean to Near-Surface device, of REASON. Omdat de dynamiek van een oceaan de ijslaag erboven beïnvloedt, zouden REASON-gegevens wetenschappers moeten helpen bij het onderzoeken van enkele van hun hypothesen over de oceaanactiviteit van Europa, zei ze.
Als haar voorspelling dat de warmtestroom in de oceaan van Europa aan de evenaar het sterkst is, bijvoorbeeld zou de ijsschaal van de maan daar dunner moeten zijn. Het is een aanpak die de enorme ergernis van een ijskap die een direct zicht op je onderzoeksonderwerp blokkeert, tot een hulpmiddel maakt en de manier herkent waarop deze vreemde oceanen met hun omgeving moeten worden verbonden - net zoals hier op aarde het geval is.
"Het feit dat we voorspellen dat ze op zichzelf sterke zeestromingen hebben, is best spannend, want sindsdien is het niet alleen een echt passieve watermassa, het heeft eigenlijk een aantal echt coole, intrigerende en leuke kenmerken", zei Soderlund. 'Het lijkt een beetje op het onze De oceaan van de aarde in dat opzicht, waar er gewoon veel aan de hand is. "
Het onderzoek is beschreven in een krant gepubliceerd op 29 juli in het tijdschrift Geophysical Research Letters.
- Foto's: Europa, Mysterious Icy Moon of Jupiter
- Betoverende satellietvideo legt een magisch beeld van de aarde vast
- Europa's begraven oceaan kan naar de oppervlakte komen (video)
