Naukowcy badali tajemnicze cechy przepływu na pozbawionych powietrza ciałach niebieskich, takich jak Westa, Ceres i Europy.
W swoim najnowszym badaniu wykazali, w jaki sposób uderzenia meteoroidów mogą uwalniać ciekłe solanki, które trawią wąwozy i osadzają śmieci na tych ciałach, oferując nowy wgląd w wodę podpowierzchniową i jej zachowanie w przestrzeni.
Odkrywanie tajemniczych cech przepływu na pozbawionych powietrza ciałach niebieskich
Badacz z Southwest Research Institute (SwRI) nawiązał współpracę z NASALaboratorium Napędów Odrzutowych (JPL) w celu zbadania tajemniczych cech przepływu na powierzchniach pozbawionych powietrza ciał niebieskich, w tym asteroid takich jak Westa i Ceres, niedawno zbadanych przez misję NASA Dawn, oraz Jupiterksiężyca Europy, który ma zostać szczegółowo zbadany w ramach nadchodzącej misji NASA Europa Clipper, w którą zaangażowany będzie SwRI.
W nowym artykule opublikowanym w Dziennik nauk planetarnychgłówny autor dr Michael J. Poston z SwRI i jego zespół opisują, w jaki sposób warunki po uderzeniu, takie jak te spowodowane uderzeniami meteoroidów, mogą powodować powstawanie ciekłych solanek. Solanki te mogą przez krótki czas przepływać wzdłuż powierzchni, rzeźbiąc zakrzywione wąwozy i pozostawiając wachlarze gruzu w nowo powstałych kraterach.
Badanie zachowania solanki po uderzeniu
„Chcieliśmy zbadać naszą wcześniej zaproponowaną koncepcję, zgodnie z którą lód znajdujący się pod powierzchnią pozbawionego powietrza świata może zostać wydobyty i stopiony w wyniku uderzenia, a następnie przepływać wzdłuż ścian krateru uderzeniowego, tworząc wyraźne cechy powierzchni” – stwierdziła kierownik projektu, dr Jennifer Scully (JPL).
Zespół chciał zrozumieć, jak długo ciecz może potencjalnie przepływać przed ponownym zamrożeniem, ponieważ większość cieczy traci stabilność w warunkach silnej próżni.
Eksperymentalne spostrzeżenia na temat zachowania lodu w kosmosie
W artykule zatytułowanym „Experimental Examination of Brine and Water Lifetimes after Impact on Airless Worlds” szczegółowo opisano ustalenia zespołu po symulacji ciśnienia, jakiego doświadcza lód na Westie, jednej z największych asteroid w naszym Układzie Słonecznym, po uderzeniu meteoroidu oraz czasu jego trwania. pobiera ciecz uwolnioną z powierzchni w celu ponownego zamrożenia.
Zespół zmodyfikował komorę testową w Laboratorium Napędów Odrzutowych, aby szybko zmniejszyć ciśnienie nad próbką cieczy i symulować dramatyczny spadek ciśnienia w wyniku rozproszenia tymczasowej atmosfery powstałej po uderzeniu w pozbawione powietrza ciało, takie jak Westa. Według Postona spadek ciśnienia był tak szybki, że ciecze testowe natychmiast i radykalnie rozszerzyły się, wyrzucając materiał z pojemników na próbki.
Implikacje dla obecności wody na ciałach niebieskich
„Dzięki naszym symulowanym uderzeniom odkryliśmy, że czysta woda zamarzała w próżni zbyt szybko, aby spowodować znaczące zmiany, ale mieszaniny soli i wody, czyli solanki, pozostawały płynne i płynęły przez co najmniej godzinę” – powiedział Poston. „To wystarczy, aby solanka zdestabilizowała zbocza ścian kraterów na ciałach skalistych, spowodowała erozję i osunięcia ziemi oraz potencjalnie utworzyła inne unikalne cechy geologiczne występujące na lodowych księżycach”.
Odkrycia te mogą również pomóc w wyjaśnieniu pochodzenia pewnych obserwowanych obiektów na odległych ciałach, takich jak gładkie równiny Europy i wyraźna cecha „pająka” w kraterze Manannán lub różne wąwozy i osady gruzu w kształcie wachlarza na Mars. Badanie może również pomóc w zbudowaniu mocniejszych dowodów na istnienie wód podpowierzchniowych w pozornie niegościnnych miejscach Układu Słonecznego.
„Jeśli ustalenia dotyczące tych suchych i pozbawionych powietrza obiektów o cienkiej atmosferze są spójne, pokazuje to, że w niedawnej przeszłości na tych planetach istniała woda, co wskazuje, że woda mogła nadal być wydalana w wyniku uderzeń” – powiedział Poston. – Być może nadal można tam znaleźć wodę.
Odniesienie: „Eksperymentalne badanie czasów życia solanki i wody po uderzeniu w bezpowietrzne światy” autorstwa Michaela J. Postona, Samanthy R. Baker, Jennifer EC Scully, Elizabeth M. Carey, Lauren E. Mc Keown, Julie C. Castillo-Rogez i Carol A. Raymond, 21 października 2024 r., Dziennik nauk planetarnych.
DOI: 10.3847/PSJ/ad696a
Badanie zostało sfinansowane dzięki grantowi z programu analizy danych Discovery Data Analysis Program NASA w ramach trwającego projektu prowadzonego przez Jet Propulsion Laboratory w California Institute of Technology w Pasadenie.
