April 19, 2024

Οι επιστήμονες λένε ότι δύο νάνοι πλανήτες στο ηλιακό σύστημα ενδέχεται να φιλοξενούν υπόγειους ωκεανούς

Δύο νάνοι πλανήτες μέσα στο ηλιακό μας σύστημα, που ονομάζονται Eris και Makemake, θα μπορούσαν να παρουσιάσουν αρκετή γεωθερμική δραστηριότητα για να υποστηρίξουν ωκεανούς υγρού νερού μέσα τους, σύμφωνα με ένα μοντέλο που περιγράφει νέες παρατηρήσεις που έγιναν με το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb.

«Βλέπουμε μερικά ενδιαφέροντα σημάδια ζεστών καιρών σε κρύα μέρη», είπε ο Christopher Glein, πλανητικός γεωχημικός στο Ερευνητικό Ινστιτούτο του Νοτιοδυτικού Τέξας, σε μια δήλωση.

Βρέθηκε βαθιά στο Ζώνη KuiperΗ Έρις είναι ο παγωμένος κόσμος που, όταν ανακαλύφθηκε τον Ιανουάριο του 2005, έριξε Πλούτωνη κατάσταση της Ηλιακό σύστημα Σε κρίση. Μόνο 44 χιλιόμετρα (27 μίλια) μικρότερος από τον Πλούτωνα αλλά 25% πιο ογκώδης χάρη στην υψηλότερη συγκέντρωση βράχου στον πυρήνα του. Έρις Έγινε το πρωτότυπο ενός πλανήτη νάνου. Ο Πλούτωνας αναγκάστηκε αναπόφευκτα να κάνει το ίδιο. Makemake (προφέρεται “Μαχ-κάι-Μαχ-κάι“) ανακαλύφθηκε δύο μήνες μετά την Έριδα, και με πλάτος 1.430 km (888 μίλια) είναι περίπου 1.000 km (περίπου 600 μίλια) μικρότερο από την Έριδα και τον Πλούτωνα.

Σχετίζεται με: Dwarf Planet Makemake: ένα παγωμένο θαύμα σε εικόνες

Η μεγάλη του απόσταση από Ήλιος —– Η Έρις βρίσκεται αυτήν τη στιγμή 14,4 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα (8,9 δισεκατομμύρια μίλια) μακριά και το Makemake είναι 7,7 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα (4,8 δισεκατομμύρια μίλια), πράγμα που σημαίνει ότι λίγα είναι γνωστά για αυτά τα μακρινά μέρη. Μικροί πλανήτες.

Ωστόσο, πρόσφατες παρατηρήσεις με το Διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb έχουν ρίξει νέο φως στους κόσμους, βρίσκοντας μια εκπληκτική προέλευση για τον πάγο μεθανίου που έχει παγώσει στην επιφάνειά τους.

«Βρήκαμε στοιχεία που υποδεικνύουν θερμικές διεργασίες που παράγουν μεθάνιο στο Eris και το Makemake», είπε ο Glein.

Το μεθάνιο είναι αυτό που είναι γνωστό ως υδρογονάνθρακας, καθώς σχηματίζεται από ένα μείγμα υδρογόνου και άνθρακα. άτομα (συγκεκριμένα, ένα άτομο άνθρακα και τέσσερα άτομα υδρογόνου). Αυτά τα άτομα μπορεί να έχουν διαφορετικές γεύσεις, ή «ισότοπα», που περιέχουν τον ίδιο αριθμό πρωτόνια αλλά διαφορετικοί αριθμοί των νετρόνια.

Εάν το μεθάνιο στις επιφάνειες αυτών των νάνων πλανητών είχε εξαχθεί από τον αρχέγονο δίσκο σχηματισμού πλανητών που υπήρχε γύρω από τον νεαρό Ήλιο πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, θα περιείχαν μια ορισμένη ισοτοπική αναλογία μεταξύ δύο ισοτόπων υδρογόνου: κανονικό υδρογόνο, με ένα πρωτόνιο και μηδέν νετρόνια και δευτέριο, με ένα πρωτόνιο και ένα νετρόνιο. Ωστόσο, η αναλογία ισοτόπων υδρογόνου που μετράται με το JWST είναι διαφορετική από την αναλογία που θα αναμενόταν αν το μεθάνιο ήταν αρχέγονο, όπως βλέπουμε στις περισσότερες περιπτώσεις. χαρταετοί.

«Η αναλογία δευτερίου/υδρογόνου δείχνει τη γεωχημική προέλευση του μεθανίου που παράγεται στο βαθύ εσωτερικό», είπε ο Glein. “Τα δεδομένα μας υποδηλώνουν υψηλές θερμοκρασίες στους βραχώδεις πυρήνες αυτών των κόσμων, έτσι ώστε το μεθάνιο να μπορεί να μαγειρευτεί. Μοριακό άζωτο θα μπορούσε επίσης να παραχθεί, και αυτό το βλέπουμε στο Eris.”

Με άλλα λόγια, οι υδροθερμικές αντιδράσεις ή η μεταμορφική δραστηριότητα που αναφέρεται στη θερμότητα και την πίεση που δρουν στα πετρώματα, πρέπει να παρήγαγαν το μεθάνιο βαθιά μέσα στο Eris και στο Makemake. Έτσι το μεθάνιο πρέπει να έχει φτάσει στην επιφάνεια μέσω απαέρωσης ή ακόμα και ηφαιστειακής δράσης.

Για να σχηματιστεί με αυτόν τον τρόπο το μεθάνιο, απαιτείται θερμοκρασία πάνω από 150 βαθμούς Κελσίου (περίπου 300 βαθμούς Φαρενάιτ). Αυτές οι θερμοκρασίες θα μπορούσαν να προέρχονται μόνο από ραδιενεργά ισότοπα που υπάρχουν στους βραχώδεις πυρήνες κάθε νάνου πλανήτη που εκπέμπουν θερμότητα καθώς τα ισότοπα αποσυντίθενται.

«Οι θερμοί πυρήνες θα μπορούσαν επίσης να υποδεικνύουν πιθανές πηγές υγρού νερού κάτω από την παγωμένη επιφάνειά τους», είπε ο Glein, αυξάνοντας την πιθανότητα οι Eris και Makemake να περιέχουν πιθανώς κατοικήσιμους ωκεανούς.

Η επιφανειακή εξάτμιση μεθανίου μπορεί να συνέβαινε μέχρι (γεωλογικά) πρόσφατα με βάση μια άλλη αναλογία ισοτόπων, μεταξύ του άνθρακα-12, που έχει 6 πρωτόνια και 6 νετρόνια, και του άνθρακα-13, που έχει 6 πρωτόνια και 7 νετρόνια).

«Εάν η Έρις και ο Μακεμάκε είχαν, ή ίσως μπορούσαν ακόμα να έχουν, θερμή, ή ακόμα και καυτή, γεωχημεία στους βραχώδεις πυρήνες τους, οι κρυοηφαιστειακές διεργασίες θα μπορούσαν στη συνέχεια να μεταφέρουν μεθάνιο στις επιφάνειες αυτών των πλανητών, ίσως σε γεωλογικά πρόσφατους χρόνους», είπε ο Will. grundy Αστεροσκοπείο Lowell, ο οποίος ηγήθηκε των αρχικών παρατηρήσεων του JWST. «Βρήκαμε μια αναλογία ισοτόπων άνθρακα που υποδηλώνει μια σχετικά πρόσφατη αναζωπύρωση».

Σχετικές ιστορίες:

— Έρις: ο πρώτος νάνος πλανήτης

— Νάνοι πλανήτες στο ηλιακό μας σύστημα (infographic)

— Ο νάνος πλανήτης πέρα ​​από τον Πλούτωνα δεν έχει ατμόσφαιρα

Είναι ενδιαφέρον ότι τα μοντέλα που αναπτύχθηκαν για να περιγράψουν τον σχηματισμό και την απαέρωση του μεθανίου στο Eris και το Makemake θα μπορούσαν επίσης να εφαρμοστούν σε ΚρόνοςΦεγγάρι Τιτάν. Ερευνα Μια μελέτη που δημοσιεύθηκε νωρίτερα αυτό το μήνα έδειξε ότι το μεθάνιο και άλλα μόρια με βάση τον άνθρακα που είναι σημαντικά για τη ζωή μπορεί να μην είναι σε θέση να φτάσουν στον υπόγειο ωκεανό του Τιτάνα αφού περάσουν χρόνο στην επιφάνεια, όπου οι υδρογονάνθρακες είναι άφθονοι. Αυτό έθεσε υπό αμφισβήτηση την πιθανή κατοικησιμότητα του ωκεανού του Τιτάνα. Ωστόσο, εάν το μεθάνιο και άλλα αέρια μπορούν να σχηματιστούν γεωθερμικά εντός του βραχώδους πυρήνα του Τιτάνα, όπως συμβαίνει στο Eris και στο Makemake, τότε ο ωκεανός του Τιτάνα θα μπορούσε να αντλήσει την παροχή χημείας άνθρακα από το εσωτερικό του πλανήτη και όχι από την επιφάνειά του.

Τα αποτελέσματα των παρατηρήσεων μεθανίου στο Eris και στο Makemake περιγράφονται σε μια εργασία που δημοσιεύτηκε στο τεύχος Απριλίου 2024 του περιοδικού. Ικάρος.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *