Coliziunile cosmice nu decid soarta oceanelor de pe lunile înghețate
Multe dintre lunile lui Saturn, Uranus și Neptun ascund probabil oceane de apă lichidă sub scoarțe de gheață groase de câțiva kilometri. Fiindcă viața așa cum o cunoaștem are nevoie de apă, aceste oceane îngropate sunt printre cele mai promițătoare locuri pentru căutarea vieții dincolo de Pământ.
Dar sistemul solar exterior seamănă cu un derby al demolărilor cerești. Cercetătorii bănuiesc că unele dintre lunile actuale sunt rămășițe reasamblate ale unor generații anterioare, sparte și reformate din resturi spațiale. Apare întrebarea: distrug aceste coliziuni și oceanul unei luni, implicit orice șansă de viață?
Un studiu condus de University of Maryland și publicat în Nature Astronomy sugerează că răspunsul este nu. După simularea unor coliziuni violente pe luni înghețate, cercetătorii au constatat că nici măcar cele mai mari impacturi nu schimbă fundamental capacitatea acestor lumi de a găzdui un ocean.
„Marea întrebare a fost dacă aceste distrugeri ajută lunile să aibă oceane după aceea sau dacă șterg oceanul și readuc luna la o lume rece și moartă”, a explicat Marc Neveu, autorul principal al studiului, cercetător asociat în astronomie la UMD. „Am descoperit că acele coliziuni mari nu contează prea mult în privința oceanelor. Dacă a existat un ocean înainte, probabil va exista unul și după, și invers.”
Rezultatul i-a surprins pe Neveu și pe coautorii săi. „Aceste simulări au fost practic cele mai mari coliziuni pe care le-am putut concepe”, a spus el. „Dacă acelea nu au făcut diferența, e puțin probabil ca unele mai mici s-o facă.”
În studiu, cercetătorii au combinat două tipuri diferite de simulări: unul care reproduce fizica violentă a unui impact cosmic, urmărind milioane de fragmente de rocă și gheață, și altul care simulează evoluția lentă a interiorului unei luni de-a lungul a miliarde de ani. Astfel au urmărit două dimensiuni de luni, cu raze de aproximativ 500 și 1.000 de kilometri, lovite de corpuri mai mici, sparte și reasamblate, apoi au avansat rapid 4,5 miliarde de ani din „viața de după” a fiecăreia.
Mărimea lunii s-a dovedit a juca un rol mai important decât se aștepta. „La lunile mai mari, energia impactului se transformă în căldură suplimentară care poate îngroșa un ocean existent timp de câteva miliarde de ani. La lunile mici, povestea se inversează”, a spus Neveu. Înainte de coliziune, lunile mici au un strat exterior amestecat de gheață și rocă ce acționează ca o pătură izolatoare, ajutând la păstrarea căldurii. Impactul sparge totul, iar la reformare roca se scufundă spre centru și gheața urcă la suprafață. Fără acea pătură, devine mai greu ca luna mică să păstreze un ocean. În niciunul dintre cazuri însă o coliziune nu a creat un ocean care altfel ar fi rămas înghețat.
Concluziile se aplică unei familii întregi de lumi reale pe care NASA și alte agenții spațiale plănuiesc să le investigheze: lunile mijlocii ale lui Saturn – Mimas, Enceladus, Tethys, Dione și Rhea; lunile lui Uranus – Miranda, Ariel, Umbriel, Titania și Oberon; și marele satelit al lui Neptun, Triton. Rhea a atras deja atenția echipei ca posibil caz de test, deoarece craterele sale străvechi par neobișnuit de netede, ca și cum ar fi fost încălzite din interior.
„Este ca și cum ai construi un om de zăpadă iarna, iar o săptămână mai târziu, din cauza încălzirii și a soarelui, omul de zăpadă se topește”, a explicat Neveu. „Craterele lui Rhea arată netezite astfel, dar nu soarele a fost cauza. Căldura a venit de dedesubt. O coliziune de demult care a amplificat un ocean interior ar putea explica de ce luna apare așa.”
Rezultatele oferă indicii noi în timp ce comunitatea științifică analizează viitoare misiuni spre aceste lumi înghețate. Știind care luni sunt cele mai susceptibile să adăpostească apă, se poate decide unde să fie trimise sonde și ce să se caute – de la amprenta gravitațională a unui ocean ascuns până la depozite sărate și „criovulcani” de gheață la suprafață.
„Dacă există doar o mână de microbi, nu vei proiecta același tip de misiune de căutare ca pentru un ocean plin de balene”, a spus Neveu. „Tipul de viață pe care îl căutăm va determina ce fel de instrumente trebuie să dezvoltăm.”
El avertizează totuși că istoria coliziunilor unei luni este doar unul dintre factorii care îi modelează potențialul de a găzdui viață. Alții, precum căldura generată de maree, contează cel puțin la fel de mult. Pentru Neveu, studiul este o piesă dintr-un puzzle mult mai amplu, care include modul în care mareele încălzesc aceste oceane planetare și cum orbitele lunilor în schimbare le-au pus pe traiectorii de coliziune.
„Îmi doresc ca, în viitor, să apăs play pe un sistem de luni și să văd cum se mișcă, cum se lovesc între ele și cum le cambiă interiorul ca urmare”, a spus Neveu. „Poate atunci vom putea reconstrui ce s-a întâmplat în jurul lui Saturn, Uranus și Neptun.”
