Ny forskning visar att dolda hav på isiga månar runt yttre planeter kan koka på grund av tidvattenuppvärmning, vilket förklarar ovanliga ytfenomen. Studien, publicerad i Nature Astronomy, fokuserar på mindre månar som Enceladus, Mimas och Miranda. Huvudförfattaren Max Rudolph från UC Davis belyser processerna som format dessa världar under miljontals år.
Isiga månar som kretsar kring solsystemets yttre planeter är inkapslade i tjocka isskal, där vissa hyser stora undersubsurficiala hav av flytande vatten. Dessa miljöer är av intresse för forskare eftersom flytande vatten är nyckeln till liv som vi känner det på jorden. En ny studie i Nature Astronomy undersöker de dynamiska processerna under dessa frusna ytor och föreslår att tidvattenkrafter kan leda till kokning i dolda hav. Tidvattenuppvärmning sker när dessa månar kretsar kring massiva planeter, där gravitationella interaktioner med närliggande månar orsakar fluktuationer i värmenivåer. När uppvärmningen ökar smälter isskalet underifrån och blir tunnare; när den minskar tjocknar skalet genom återfrysning. I tidigare forskning fann teamet att tjockare is ökar trycket, vilket bidrar till fenomen som »tigerstreck»-sprickorna på Saturnus måne Enceladus. Detta nya arbete utforskar omvänt: tunnare is minskar inre tryck och kan få det underliggande havet att koka. På mindre månar som Enceladus, Saturnus Mimas och Uranuss Miranda kan tryckfallet nå trippelpunkt, där is, flytande vatten och ånga samexisterar. För Miranda kan denna process förklara dess enorma åsar och branta klippor kallade coronae, som observerats av rymdsonden Voyager 2. Mimas, mindre än 250 miles bred och känd för sin massiva krater som gett den smeknamnet »Dödsstjärnan», visar en subtil gungning som tyder på ett dolt hav trots dess inaktiva utseende. Till skillnad från detta upplever större månar som Titania isrivning innan kokningsförhållanden uppstår, vilket leder till cykler av tunnare och tjockare is. »Inte alla dessa satelliter är kända för att ha hav, men vi vet att vissa har det», säger Max Rudolph, lektor i jord- och planetvetenskap vid University of California, Davis och huvudförfattare. «Vi är intresserade av processerna som formar deras utveckling under miljontals år och detta låter oss fundera på hur en havsvärlds ytuttryck skulle se ut.» Medförfattare inkluderar Michael Manga från UC Berkeley, Alyssa Rhoden från Southwest Research Institute i Boulder och Matthew Walker från Planetary Science Institute i Tucson. Forskningen stöddes delvis av NASA.