Что мы знаем о спутниках Урана?
Уран — самая таинственная и малоизученная планета Солнечной системы. Когда в 1986 году космическая станция “Вояджер-2” передал снимки этого ледяного гиганта на Землю, ученые назвали голубую планету “невыразительной” из-за того, что на Уране нет ярких полос, как на Юпитере, нет выдающихся колец, как на Сатурне, а по своим температурным показателям Уран даже холоднее более удаленного от Солнца Нептуна. Вместе с тем, несмотря на всю свою “непримечательность”, у Урана имеется целых 27 спутников, некоторые из которых действительно заслуживают нашего внимания.
Уран — третья по диаметру планета Солнечной системы
Как выглядят спутники Урана?
Несмотря на то, что у Урана имеется собственная свита из 27 спутников, лишь 5 из них можно причислить к полноценным шарообразным лунам. Так, самым большим спутником планеты можно считать Титанию, диаметр которой составляет 1578 километров; на втором месте расположился Оберон, названный в честь одного из персонажей Уильяма Шекспира, на третьем спутник Умбриэль, затем спутники Ариэль и Миранда. Последний спутник, кстати, признан самой уродливой луной в Солнечной системе. Дело в том, что согласно научным исследованиям, этот небольшой спутник Урана в свое время подвергся некой масштабной катастрофе, вызвавшей его полное разрушение. Спустя некоторое время Миранде удалось каким-то непостижимым образом “склеиться” вновь, из-за чего поверхность спутника в настоящие дни представляет из себя испещренную бесформенными выступами ледяную пустыню, на фоне которой возвышается геологическое образование, названное уступом Вероны.
Поверхность Миранды и возвышающийся над ней уступ Верона
Интересный факт: Все спутники Урана получили свое название благодаря персонажам из произведений Уильяма Шекспира и Александра Поупа.
Спутник Урана Титания — самый первый открытый в окрестностях Урана сферический объект, который был обнаружен известным астрономом Уильямом Гершелем в 1787 году. Поверхность этого спутника буквально полностью испещрена системой гигантских разломов и обрывов, достигающих в глубину 5 километров. Самым большим и глубоким каньоном на Титании считается каньон Мессина, который простирается от экватора этой ледяной луны вплоть до южного полюса спутника.
Одно из первых изображений Титании, полученных землянами благодаря “Вояджеру-2”
Оберон, названный в честь главного героя из произведения “Сон в летнюю ночь” Уильяма Шекспира, представляет из себя самый далекий спутник Урана, на развитие которого практически не оказывает свое влияние магнитосфера ледяного гиганта. Кроме того, Оберон был признан самым красным спутником системы Урана из-за наличия на его поверхности большого количества темно-красного материала неизвестного происхождения.
Оберон — самый красный спутник Урана
Наполовину ледяной и наполовину каменный Ариэль — один из самых маленьких шарообразных спутников в Солнечной системе. Его поверхность обладает сложным рельефом, который представляет из себя глубокие каньоны, обрывы и долины с признаками геологической активности. Считается, что от полной геологической смерти его спасает только сильное приливное влияние Урана, растягивающее недра своей ледяной луны, что происходит ввиду довольно близкого расположения спутника к своему соседу.
Если вам нравится данная статья, приглашаю вас присоединиться к нашему официальному каналу на Яндекс.Дзен, где вы сможете найти еще больше полезной информации из мира популярной науки и техники.
Сосед Ариэля Умбриэль официально признан самым темным спутником Урана из-за его крайне низкой отражательной способности, которая составляет всего лишь 16%. Считается, что Умбриэль является одним из самых кратерированных спутников системы Урана, причем размеры некоторых особо крупных кратеров этой луны достигают 200 километров в диаметре. Известно, что Умбриэль не посещался какими-либо межпланетными зондами, кроме уже упомянутого выше “Вояджера-2” в 1986 году. Дальнейшие экспедиции в этот по-настоящему затерянный мир на сегодняшний день не планируются.
10 спутников Солнечной системы, которые могут быть колонизированы
Если речь идет о космических колониях, то первое, что приходит на ум, это, конечно же, Марс. На Красную планету мы засматриваемся уже не одно тысячелетие и, кажется, скоро все же туда полетим. Аэрокосмическое агентство NASA и несколько частных компаний предпринимают серьезные шаги для того, чтобы человечество начало колонизацию Марса в течение ближайших десятилетий. Это имеет перспективы не только с точки зрения дальнейшего переселения человечества, но и чисто из экономического интереса. Исследования, добыча редких элементов и тому подобное часто возможно только на другой планете.
Спутники могут значить даже больше, чем планеты.
Тем не менее в Солнечной системе есть несколько спутников планет, которые тоже подходят для колонизации в ближайшем будущем. А наличие следов воды на некоторых из них только увеличивает шансы на эту возможность. Сегодня поговорим о 10 таких спутниках.
Спутник Юпитера, Европа
Есть веские причины считать, что люди не только смогут выжить на Европе, спутнике Юпитера, но и найдут там уже существующую жизнь. Европа покрыта толстой ледяной коркой, однако многие ученые склонны считать, что под ней находится настоящий океан из жидкой воды. Кроме того, наличие твердого внутреннего ядра у Европы добавляет шансов на наличие правильной среды для поддержки жизни, будь то обычных микробов или, возможно, даже более сложных организмов.
Изучать Европу на предмет наличия условий для существования жизни и самой жизни определенно стоит. Как-никак это многократно увеличит шансы возможной колонизации этого мира. NASA хочет проверить, имеет ли вода Европы какую-то связь с ядром планеты и производится ли в результате этой реакции тепло и водород, как у нас на Земле. В свою очередь, исследование различных окислителей, которые могут присутствовать в ледяной корке планеты, укажет на уровень производимого кислорода, а также то, сколько его находится ближе к океанскому дну.
Есть предпосылки считать, что NASA займется плотным изучением Европы и попытками туда полететь где-то к 2025 году. Именно тогда мы и узнаем, верны ли те теории, которые связывают с этим ледяным спутником. Изучение на месте также может показать наличие активных вулканов под ледяной поверхностью, что, в свою очередь, тоже повысит шансы жизни на этом спутнике. Ведь благодаря этим вулканам в океане могут накапливаться важнейшие минералы.
Спутник Сатурна, Титан
Несмотря на то, что Титан, один из спутников Сатурна, находится во внешней границе Солнечной системы, этот мир является одним из наиболее интересных мест для человечества и, возможно, одним из кандидатов на будущую колонизацию.
Все самые свежие новости из мира высоких технологий вы также можете найти в Google News.
Придется, правда, серьезно подумать над тем, как выращивать урожай, и озаботиться вопросами искусственного освещения, так как солнечного света на Титан попадает всего от 1/300 до 1/1000 от земного уровня. Во всем виноваты плотные облака, которые, тем не менее, защищают спутник от чрезмерных уровней излучения.
На Титане нет воды, но есть целые океаны из жидкого метана. В связи с этим, некоторые ученые продолжают спорить над тем, могла бы ли в таких условиях образоваться жизнь. Как бы там ни было, на Титане есть что исследовать. Здесь имеется бесчисленное количество метановых рек и озер, большие горы. Кроме того, здесь должны быть просто потрясающие виды. Ввиду относительной близости Титана к Сатурну, планета на небе спутника (в зависимости от облачности) занимает до одной трети небосклона.
Спутник Урана, Миранда
Несмотря на то, что крупнейшим спутником Урана является Титания, Миранда, самая маленькая из пяти лун планеты, наиболее подходит для колонизации. На Миранде есть несколько очень глубоких каньонов, глубже, чем Большой каньон на Земле. Эти места могут стать идеальным местом для посадки и установки базы, которая будет защищена от внешнего воздействия суровой среды и особенно от радиоактивных частиц, производимых магнитосферой самого Урана.
На Миранде есть лед. Астрономы и исследователи подсчитали, что он составляет примерно половину состава этого спутника. Как и на Европе, есть вероятность наличия воды на спутнике, которая скрыта под ледяной шапкой. Наверняка это неизвестно, и мы этого не узнаем, пока не подберемся ближе к Миранде. Если на Миранде все же есть вода, то это говорило бы о серьезной геологической активности на спутнике, так как он находится слишком далеко от Солнца и солнечный свет не состоянии поддерживать здесь воду в жидкой форме. Геологическая активность, в свою очередь, все это бы объяснила. Несмотря на то, что это всего лишь теория (и, скорее всего, маловероятная), близкое расположение Миранды к Урану и его приливным силам может вызывать эту самую геологическую активность.
Есть ли здесь вода в жидкой форме или нет, но если мы установим на Миранде колонию, то очень низкая гравитация спутника позволит спуститься в глубокие каньоны без фатальных последствий. В общем, здесь тоже будет чем заняться и что исследовать.
Спутник Сатурна, Энцелад
Согласно некоторым исследователям, Энцелад, один из спутников Сатурна, может не только стать отличным местом для колонизации и наблюдения за планетой, но и является чуть ли не самым вероятным местом, которое уже поддерживает жизнь.
Энцелад покрыт льдом, однако наблюдения зондами с космоса показали геологическую активность на луне и в частности вырывающиеся с ее поверхности гейзеры. Космический аппарат «Кассини» собрал образцы и определил наличие жидкой воды, азота и органического углерода. Эти элементы, а также тот источник энергии, который выбросил их в космос, являются важными «кирпичиками жизни». Поэтому следующим шагом для ученых будет обнаружение признаков более сложных элементов и, возможно, организмов, которые могут скрываться под ледяной поверхностью Энцелада.
Исследователи считают, что лучшим местом для установки колонии будут зоны, рядом с которыми были замечены эти гейзеры, — огромные разломы на поверхности ледяной шапки южного полюса. Здесь замечена весьма необычная тепловая активность, эквивалентная работе примерно 20 угольных электростанций. Другими словами, для будущих колонистов здесь имеется подходящий источник тепла.
На Энцеладе имеется множество кратеров и разломов, только и ждущих, когда их начнут изучать. К сожалению, атмосфера спутника очень разряжена, а низкая гравитация может создать некоторые проблемы в освоении этого мира.
Спутник Плутона, Харон
Космический аппарат NASA «Новые горизонты» после встречи с Плутоном отправил на Землю потрясающие изображения карликовой планеты и ее крупнейшего спутника Харона. Эти изображения вызвали жаркие споры в научном сообществе, которое теперь пытается определить: геологически активен или нет этот спутник. Оказалось, что поверхность Харона (как и Плутона) гораздо моложе, чем предполагалось ранее.
Несмотря на то, что в поверхности Харона имеются трещины, кажется, эта луна весьма эффективно избегает столкновения с астероидами, так как на ней очень мало ударных кратеров. Сами трещины и разломы очень похожи на те, которые остаются от течения раскаленной лавы. Такие же трещины были найдены на Луне и являются идеальным местом для установки колонии.
Считается, что Харон обладает очень разряженной атмосферой, что также может являться индикатором геологической активности.
Спутник Сатурна, Мимас
Мимас нередко называют «Звездой смерти». Вполне возможно, что под ледяной шапкой этого спутника может скрываться океан. И несмотря на общий зловещий вид этой луны, она, вероятно, действительно может подходить для поддержания жизни. Наблюдения космического зонда «Кассини» показали, что Мимас слегка раскачивается на своей орбите, что могло бы говорить о геологической активности под его поверхностью.
И хотя ученые очень осторожны в своих предположениях, других следов, которые указывали бы на геологическую активность спутника, обнаружено не было. Если на Мимасе будет обнаружен океан, то эта луна одной из первых должна быть рассмотрена в качестве наиболее подходящего кандидата для установки здесь колонии. Приблизительные расчеты указывают на то, что океан может скрываться на глубине около 24-29 километров под поверхностью.
Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен. Там можно найти много всего интересного, чего нет даже на нашем сайте.
Если необычное орбитальное поведение никак не связано с наличием жидкой воды под поверхностью этого спутника, тогда, вероятнее всего, все дело в его деформированном ядре. И винить в этом стоит сильный гравитационный пул колец Сатурна. Как бы там ни было, наиболее очевидным и самым надежным способом узнать, что же здесь происходит, является посадка на поверхность и проведение нужных замеров.
Спутник Нептуна, Тритон
Изображения и данные, полученные с космического аппарата «Вояджер-2» в августе 1989 года, показали, что поверхность крупнейшего спутника Нептуна, Тритона, состоит из камней и азотного льда. Кроме того, данные намекнули на то, что под поверхностью спутника может находиться жидкая вода.
Хотя Тритон обладает атмосферой, она настолько разряжена, что на поверхности спутника от нее нет никакого толка. Находиться здесь без особо защищенного скафандра — смерти подобно. Средняя температура на поверхности Тритона составляет -235 градусов Цельсия, что делает эту луну самым холодным космическим объектом в известной Вселенной.
Тем не менее для ученых Тритон очень интересен. И однажды они хотели бы туда добраться, установить базу и провести все необходимые научные наблюдения и исследования:
«Некоторые зоны поверхности Тритона отражают свет, как будто сделаны из чего-то твердого и гладкого, как металл. Считается, что данные зоны содержат пыль, азотный газ и, возможно, воду, которая просачивается сквозь поверхность и мгновенно замерзает в результате невероятно низкой температуры».
Кроме того, ученые подсчитали, что Тритон образовался примерно в то же время и из того же материала, что и Нептун, что весьма странно, учитывая размер спутника. Похоже, он сформировался где-то в другом уголке Солнечной системы, а затем был притянут гравитацией Нептуна. Более того, спутник вращается в противоположную своей планете сторону. Тритон — единственный спутник Солнечной системы, который обладает такой особенностью.
Спутник Юпитера, Ганимед
В отношении крупнейшего спутника Юпитера, Ганимеда, как и других космических объектов в нашей Солнечной системе, были выражены подозрения в наличие воды под поверхностью. По сравнению с другими покрытыми льдом спутниками, поверхность Ганимеда принято считать относительно тонкой и легкой для бурения.
Кроме того, Ганимед является единственным спутником в Солнечной системе, обладающим собственным магнитным полем. Благодаря этому над его полярными областями можно очень часто наблюдать северные сияния. Помимо этого, есть подозрения, что под поверхностью Ганимеда может скрываться жидкий океан. Спутник обладает разряженной атмосферой, в состав которой входит кислород. И хотя его крайне мало для поддержания той жизни, которую мы знаем, потенциал для терраформирования у спутника имеется.
В 2012 году Европейское космическое агентство запланировало космическую миссию к Ганимеду, а также двум другим спутникам Юпитера — Каллисто и Европе. Запуск собираются осуществить в 2022 году. Добраться до Ганимеда удастся 10 годами позже. Хотя все три спутника представляют большой интерес для ученых, считается, что Ганимед содержит наибольшее число интересных науке особенностей и потенциально пригоден для колонизации.
Спутник Юпитера, Каллисто
Размером примерно с планету Меркурий, вторым по размеру спутником Юпитера является Каллисто — еще одна луна, в отношении которой выражены предположения о содержании воды под ледяной поверхностью. Кроме того, спутник рассматривается как подходящий кандидат для будущей колонизации.
Поверхность Каллисто в основном состоит из кратеров и ледяных полей. Атмосфера спутника представляет собой смесь углекислого газа. Ученые уже выдвигают предположения о том, что весьма разряженная атмосфера спутника пополняется углекислым газом, вырывающимся из-под поверхности. Ранее полученные данные указывали на возможность наличия кислорода в атмосфере, однако дальнейшие наблюдения эту информацию не подтвердили.
Так как Каллисто находится на безопасной дистанции от Юпитера, излучение от планеты будет относительно низким. А отсутствие геологической активности делает среду спутника более стабильной для потенциальных колонистов. Другими словами, построить колонию здесь можно и на поверхности, а не под ней, как во многих случаях с другими спутниками.
Спутник Земли, Луна
Вот мы и подобрались к первой потенциальной колонии, которую установит человечество за пределами своей планеты. Речь, конечно же, идет о нашей Луне. Многие ученые склонны считать, что колония на нашем естественном спутнике появится уже в ближайшее десятилетие и вскоре после этого Луна станет отправной точкой для более дальних космических миссий.
Заходите в наш специальный Telegram-чат. Там всегда есть с кем обсудить новости из мира высоких технологий.
Крис Маккей, астробиолог NASA, является одним из тех, кто считает, что Луна является наиболее вероятным местом для первой космической колонии людей. Маккей уверен в том, что дальнейшее освоение Луны с космической миссией после «Аполлон-17» не продолжилось исключительно из соображения стоимости этой программы. Однако нынешние технологии, разработанные для использования на Земле, также могут быть очень экономически выгодными и для использования в космосе и существенно удешевят как стоимость самих запусков, так и строительство на поверхности Луны.
Несмотря на то, что сейчас самой большой миссией для NASA является высадка человека на Марсе, Маккей уверен, что осуществить этот план удастся не раньше того момента, как на Луне появится первая лунная база, которая станет отправной точкой для дальнейших миссий к Красной планете. Не только многие государства, но и многие частные компании проявляют интерес к колонизации Луны и даже готовят соответствующие планы.
Ученые считают, что на спутниках Урана может быть жизнь
Фото из открытых источников
Ученые во главе с Бенджамином Вайсом, планетологом из Массачусетского технологического института считают, что на спутниках Урана есть соленая вода, а значит на них может быть жизнь. К таким выводам пришли астрономы, исследующие Солнечную систему при помощи мощных телескопов, а также благодаря полученным данным космическим аппаратом «Вояджер-2».
Вокруг Урана вращается 27 спутников, однако более всего исследователей заинтересовали лишь несколько из них: Ариэль, Титания, Оберон, Миранда и Умбриэль. В процессе изучения снимков, полученных в 1986 году космическим аппаратом «Вояджер-2», исследователи выяснили, что все эти пять спутников состоят из равных частей льда и камня и заметно изрыты крупными кратерами. Это говорит о том, что в недрах небесных объектов имеется вода.
Команда ученых полагает, что на вышеуказанных спутниках имеется соленая вода, которая может быть домом для живых организмов. Вполне возможно, допускают ученые, что эти организмы могут отличаться от земных форм жизни.
Фото из открытых источников
Рассуждая о потенциально обитаемых объектах в Солнечной системе, Вайс назвал спутники Урана наиболее подходящими, «если там есть жидкая вода и она немного соленая, как океанская вода на Земле».
Кроме этого, исследователи определили силу притяжения Урана, воздействующую на его спутники. Если на них действительно находится соленая вода, а не только лед, то в ней должна возникать электрическая энергия.
Ученые запланировали первую беспилотную миссию к планете Уран на 2042 год. Она позволит ученым получить больше информации о планете и ее спутниках. Даже самые мощные телескопы не позволяют однозначно ответить на вопрос присутствия инопланетной жизни, а ученым остается лишь выдвигать разнообразные гипотезы. Отправка к Урану исследовательских зондов будет наилучшим способом получить ответ этот вопрос. Как говорится, лучше один раз увидеть вблизи, чем сто раз.. пытаться разглядеть в телескоп.
На спутниках Урана нашли подземные океаны. Они могут быть обитаемыми?
Пять спутников Урана состоят из равных частей камня и льда, а также сильно изрыты кратерами: это является свидетельством жидкой воды. Значит на них гипотетически может быть жизнь?
Читайте «Хайтек» в
На каких спутниках нашли воду?
У Урана 27 лун, в том числе пять особенно крупных спутников — Титания, Оберон, Умбриэль, Ариэль и Миранда. Когда «Вояджер-2» пролетел над системой Урана в 1986 году, он сделал снимки, которые показали, что эти пять больших лун состоят из равных частей камня и льда и сильно изрыты кратерами.
Эти изображения также показали физические признаки жидкой воды, прорывающейся из недр и замерзающей на поверхности, такой процесс называется криовулканизмом.
Титания — крупнейший спутник Урана и восьмой по размеру спутник в Солнечной системе. Открыт Уильямом Гершелем 11 января 1787 года (через шесть лет после открытия им Урана).
Как и все крупнейшие спутники Урана, Титания, вероятно, образовалась из аккреционного диска, окружавшего планету во времена её формирования. Титания состоит из примерно равного количества камня и льда и, вероятно, дифференцирована на каменное ядро и ледяную мантию.
Поверхность Титании относительно тёмная с красноватым оттенком. Её рельеф был сформирован как ударами астероидов и комет, так и эндогенными процессами. Спутник покрыт многочисленными кратерами, достигающими 326 километров в диаметре.
Вероятно, на Титании произошло раннее эндогенное восстановление поверхности, которое стёрло её старую, сильно испещрённую кратерами, поверхность. Поверхность Титании прорезана системой огромных каньонов и обрывов, образовавшихся при растяжении коры в результате расширения недр на раннем этапе её истории.
Оберон — второй по размеру и массе спутник Урана и девятый по массе спутник в Солнечной системе. Известен также как «Уран IV». Открыт Уильямом Гершелем в 1787 году.
Вполне вероятно, что Оберон сформировался из аккреционного диска, окружавшего Уран сразу после образования. Спутник состоит примерно из равного количества камня и льда и, вероятно, дифференцирован на каменное ядро и ледяную мантию. На их границе, возможно, есть слой жидкой воды.
Поверхность Оберона тёмная с красным оттенком. Его рельеф формировался в основном ударами астероидов и комет, создавшими многочисленные, до 210 км в диаметре, кратеры. Оберон обладает системой каньонов (грабенов), образовавшихся при растяжении коры в результате расширения недр на раннем этапе его истории.
Оберон состоит примерно в равных количествах из водяного льда и тяжёлых неледяных составляющих, которые могут включать камень и органику. Наличие водяного льда (в виде кристаллов на поверхности спутника) показали и спектрографические наблюдения. При сверхнизких температурах, характерных для спутников Урана, лёд становится подобным камню.
Умбриэль — спутник планеты Уран, открытый Уильямом Ласселом 24 октября 1851 года. Умбриэль в основном состоит изо льдов с существенной долей камня. Возможно, он имеет каменное ядро, покрытое ледяной мантией. По размерам Умбриэль занимает третье место среди спутников Урана и обладает самой тёмной поверхностью, отражая всего 16 % падающего света.
Умбриэль, покрытый многочисленными ударными кратерами, достигающими 210 километров в диаметре, занимает второе место среди спутников Урана по количеству кратеров (после Оберона). Умбриэль, как и все спутники Урана, предположительно образовался в аккреционном диске, окружавшем планету сразу после её формирования.
При помощи инфракрасной спектроскопии на поверхности обнаружен водяной лед. Его абсорбционные полосы на переднем полушарии выражены сильнее, чем на заднем. Причины такой асимметрии неизвестны, но предполагается, что это может быть вызвано бомбардировкой поверхности заряженными частицами из магнитосферы Урана, которая действует именно на заднее полушарие (вследствие совместного вращения планеты и плазмы).
Ариэль — четвёртый по величине спутник Урана. Открыт 24 октября 1851 года Уильямом Ласселом.
Ариэль — один из наименьших шарообразных спутников в Солнечной системе (14-й по размеру из 19). Среди спутников Урана он четвёртый по размеру (из пяти крупных спутников меньше него только Миранда) и имеет рекордное альбедо.
Он состоит примерно наполовину изо льда и наполовину из камня и, вполне возможно, дифференцирован на каменное ядро и ледяную мантию. Как и все крупные спутники Урана, Ариэль, вероятно, образовался из аккреционного диска, окружавшего планету первое время после её формирования.
У Ариэля сложный рельеф поверхности — сильно кратерированные участки пересечены обрывами, каньонами и горными хребтами. На нём есть более молодые, чем на других спутниках Урана, следы геологической активности. Источником энергии для неё, скорее всего, был приливный нагрев.
Орбита Ариэля, как и других крупных спутников Урана, лежит в плоскости экватора планеты. Поэтому эти спутники подвержены экстремальным сезонным изменениям освещённости.
Кроме водяного льда, при помощи инфракрасной спектроскопии на Ариэле был обнаружен углекислый газ (CO2), который сконцентрирован в основном на ведомом полушарии. На этом спутнике Урана он просматривается в ходе таких наблюдений лучше (и был открыт раньше), чем на всех остальных.
Происхождение углекислого газа не вполне ясно. Он мог образоваться на поверхности из карбонатов или органических веществ под влиянием солнечного ультрафиолетового излучения или ионов, прибывающих из магнитосферы Урана.
Последнее может объяснить асимметрию в распределении углекислого газа по поверхности спутника, потому что эти ионы бомбардируют именно ведомое полушарие. Другой возможный источник — дегазация водяного льда в недрах Ариэля. В таком случае высвобождение CO2 может быть следствием прошлой геологической активности спутника.
Миранда (Уран V) — самый близкий и наименьший из пяти крупных спутников Урана. Открыт в 1948 году Джерардом Койпером.
Ось вращения Миранды, как и других крупных спутников Урана, лежит почти в плоскости орбиты планеты, и это приводит к очень своеобразным сезонным циклам. Сформировалась Миранда, скорее всего, из аккреционного диска (или туманности), который либо существовал вокруг Урана в течение какого-то времени после формирования планеты, либо образовался при мощном столкновении, которое, вероятно, и дало Урану большой наклон оси вращения (97,86°).
Между тем у Миранды самое большое среди крупных спутников Урана наклонение орбиты к экватору планеты: 4,338°. Поверхность спутника, вероятно, состоит из водяного льда, смешанного с силикатами, карбонатами и аммиаком.
Удивительно, что этот маленький спутник обладает большим разнообразием форм рельефа (обычно у тел такого размера поверхность более однородна из-за отсутствия эндогенной активности). Там есть просторные холмистые равнины, усеянные кратерами и пересечённые сетью разломов, каньонов и крутых уступов.
На поверхности видны три необычные области размером более 200 км (так называемые венцы). Эти геологические образования, как и удивительно большое наклонение орбиты, указывают на сложную геологическую историю Миранды. На неё могли влиять орбитальные резонансы, приливные силы, конвекция в недрах, частичная гравитационная дифференциация и расширение их вещества, а также эпизоды криовулканизма.
По одной из гипотез, лёд на Миранде образует клатрат с метаном. Помимо метана, водные клатраты могут захватывать окись углерода и другие молекулы, образуя вещество с хорошими теплоизоляционными свойствами — теплопроводность клатратов составит лишь от 2 до 10 % теплопроводности обычного льда.
Таким образом, они могут препятствовать оттоку из недр спутника тепла, которое выделяется там при распаде радиоактивных элементов. В таком случае понадобилось бы около 100 млн лет для нагревания льда до 100 °C. Тепловое расширение ядра могло достигнуть 1 %, что привело бы к растрескиванию поверхности. Её неоднородность, возможно, объясняется неоднородностью потока тепловой энергии из недр.
На этих спутниках может быть жизнь?
Новое исследование предполагает, что да. Его представили встрече AGU: ученые во главе с Бенджамином Вайсом, планетологом из Массачусетского технологического института, разработали метод для будущих миссий, чтобы подтвердить существование подповерхностных океанов на таких мирах, как спутники Урана. С помощью этой работы команда также надеется углубить наше понимание и знание потенциально обитаемых миров.
Главный вопрос здесь заключается в том, где находятся обитаемые среды в Солнечной системе? Открытие подповерхностных океанов на Европе и Энцеладе заставляет многих из нас задуматься, есть ли еще луны, которые, хотя и малы, но все еще могут быть теплыми.
Бенджамин Вайс, планетолог из Массачусетского технологического института
Как автора работы нашли на спутниках воду?
Авторы работы считают, что хребты, долины и складки на поверхности спутников могут быть замерзшими водяными струями из скрытых океанов. Также ученые провели исследование и измерили магнитное поле Урана. В результате стало ясно, что если в глубинах спутников есть вода, то под влиянием магнитного поля там может вырабатываться электрический ток.
Пяти спутников, говорят ученые, они демонстрируют признаки криовулканизма, когда в условиях крайне низких температур окружающей среды из вулкана извергается не расплавленная лава, а вода, аммиак, смеси метана с углеводородами, азот и другие вещества или их смеси, как в жидком, так и в газообразном состоянии.
Изучая снимки, отправленные космическим аппаратом «Вояджер-2» в 1986 году, исследователи заметили, что эти пять спутников состоят из равных частей камня и льда и сильно изрыты кратерами, что является свидетельством жидкой воды, которая может скрываться в недрах небесных тел.
Что там есть еще кроме воды?
Ученые вычислили силу магнитного поля Урана и то, как это повлияет на любые океаны под поверхностью его спутников. Исследования показали, что если в глубинах спутников есть жидкая соленая вода, то под влиянием магнитного поля в ней может генерироваться электрический ток.
Вайс и его команда использовали теоретические модели магнитного поля Урана для расчета возможных индуцированных магнитных полей пяти крупнейших спутников планеты. Индуцированное магнитное поле Миранды было определено как самое сильное — 300 нанотесла. Хотя это не подтверждает наличие океанов на планетах, Миранда, а также Ариэль, Умбриэль и Титания, вероятно, индуцировали магнитные поля достаточно сильны, чтобы их можно было обнаружить с помощью существующей технологии космических аппаратов, говорится в заявлении Вайса.
Ученые также рассказали, что океаны на спутниках Урана, вероятно, находятся глубже, чем на спутниках Юпитера, поскольку ледяная оболочка толще. Но это не значит, что их невозможно обнаружить.
Где наиболее подходящие для жизни условия?
Вайс, рассуждая о потенциально обитаемых средах в Солнечной системе, назвал луны Урана наиболее подходящими в том случае, «если там есть жидкая вода и она немного соленая, как океанская вода на Земле».
Более точные выводы ученые смогут сделать в 2042 году, когда к Урану отправится научная миссия.
