Wokół Urana mogą czaić się ukryte oceany.

Nowe dowody sugerują, że jeden lub dwa z 27 znanych księżyców gazowego olbrzyma mogą kryć ciekłe oceany pod skorupą skał i lodu na zewnątrz. Możliwymi winowajcami zasiania przestrzeni wokół Urana plazmą są Miranda i Ariel, z których jedna lub obie mogą wybuchać pióropuszami oceanu.

Dane pochodzące z misji Voyager 2, która przeleciała obok planety w drodze w kosmos prawie 40 lat temu – jedynego statku kosmicznego, jaki kiedykolwiek to zrobił – stanowią doskonały argument za wysłaniem kolejnej sondy na Urana.

„Od kilku lat udowadniamy, że pomiary cząstek energetycznych i pól elektromagnetycznych są ważne nie tylko dla zrozumienia środowiska kosmicznego, ale także dla wkładu w większe badanie nauk planetarnych” – mówi astronom Ian Cohen z Johns Hopkins Applied Physics Laboratorium.

„Okazuje się, że może tak być nawet w przypadku danych starszych niż ja. To po prostu pokazuje, jak cenne może być przejście do systemu i zbadanie go z pierwszej ręki”.

Cohen i jego zespół zaprezentowali swoje odkrycia 16 marca na 54. Konferencji Nauk o Księżycu i Planetach, a opisujący je artykuł został przyjęty do publikacji w Listy z badań geofizycznych.

Kiedy Voyager 2 przeprowadzał swój przelot obok Urana w 1986 roku, jego niskoenergetyczny instrument naładowanych cząstek wykrył coś szczególnego: naładowane cząstki, które wydawały się być uwięzione w określonych obszarach magnetosfery Urana. Powinny były się rozproszyć, ale pozostały ograniczone do równika, blisko orbit Mirandy i Ariela.

W tamtym czasie naukowcy uważali, że osobliwy profil wskazywał na wstrzyknięcie energetycznych elektronów ze źródła takiego jak burza w polu magnetycznym Urana. Jednak po bliższym przyjrzeniu się Cohen i jego współpracownicy stwierdzili, że elektrony nie wykazują cech oczekiwanych od zastrzyku podburzowego.

To otworzyło ogromną puszkę robaków, ponieważ teraz naukowcy wrócili do punktu wyjścia, próbując zrozumieć, skąd pochodzą elektrony. Szczególnie interesujący, jak powiedzieli, był kąt nachylenia elektronów: kąt ich wektora prędkości względem pola magnetycznego.

Aby utrzymać kąt nachylenia obserwowany przez Voyagera 2, wymagane byłoby stałe źródło elektronów, wystarczająco duże, aby przezwyciężyć rozpraszanie i utratę, które wystąpiłyby w wyniku fal plazmowych w magnetosferze planetarnej.

Bez źródła tego rodzaju, w odpowiednim miejscu i pod odpowiednim kątem, zespół ustalił poprzez modelowanie, rozkład kątów nachylenia elektronów stałby się jednolity w ciągu zaledwie kilku godzin.

Zagłębiając się w dane z sondy Voyager 2, zespół szukał takiego źródła. Ich modelowanie wykazało wyraźne i niezaprzeczalne maksimum w przestrzeni między Mirandą a Arielem, co sugeruje źródło energetycznych jonów w tym regionie.

Jeśli chodzi o to, co może generować te jony… cóż, w ciągu 37 lat, odkąd Voyager 2 odwiedził Urana, naukowcy poczynili pewne postępy w tym zakresie. Voyager 2 dokonał podobnej detekcji w przestrzeni wokół Saturna, odkrytej wiele lat później w danych Cassini generowanych przez lodowe gejzery na księżycu oceanu, Enceladusie. A kolejne podobne odkrycie doprowadziło nas do oceanicznego księżyca Jowisza, Europy.

„Nierzadko pomiary cząstek energetycznych są wstępem do odkrycia oceanicznego świata” – mówi Cohen.

Jeśli chodzi o to, który to księżyc – Miranda, najmniejszy z pięciu dużych księżyców Urana, czy Ariel, najjaśniejszy – w tym momencie jest to około 50-50. To może być albo. Lub oba. Oba księżyce wykazują oznaki stosunkowo niedawnej zmiany powierzchni geologicznej, co może być zgodne z erupcją płynnej materii z wnętrza.

Ale jak dotąd mamy tylko jeden zestaw danych. Planetolodzy coraz częściej domagają się dedykowanej misji na Urana, być może z udziałem Neptuna. Planeta ma tak wiele dziwnych dziwactw, że dowiedzenie się o niej więcej może być naprawdę ekscytującym i satysfakcjonującym doświadczeniem.

Możliwość rozmoczonych księżyców to tylko wisienka na śmierdzącym torcie.

„Dane są zgodne z bardzo ekscytującym potencjałem istnienia aktywnego oceanicznego księżyca” – mówi Cohen. „Zawsze możemy wykonać bardziej kompleksowe modelowanie, ale dopóki nie będziemy mieć nowych danych, wnioski zawsze będą ograniczone”.

Badania zostały zaprezentowane na 54. Konferencji Nauk o Księżycu i Planetarności i zostały zaakceptowane do publikacji w Listy z badań geofizycznych.