Mimas to jeden z najmniejszych księżyców Saturna o średnicy jedynie 400 km. Pomimo niepozornych rozmiarów, pod powierzchnią pełną kraterów, ukrywa pewien sekret – globalny ocean i to w stanie ciekłym. Jest to bardzo pomyślna informacja dla naukowców badających warunki środowiskowe podobne do tych, w jakich tworzyło się życie w Układzie Słonecznym.
Dlaczego odkrycie na Mimasie jest tak niezwykłe? Przede wszystkim chodzi o młody wiek oceanu. Warto zaznaczyć, że także inne księżyce w Układzie Słonecznym posiadają własne oceany w stanie ciekłym, np. Enceladus księżyc Saturna oraz Europa – księżyc Jowisza, ale są one znacząco starsze. Wiek oceanu na Enceladusie szacuje się na ok. 1 miliarda lat, zaś na Mimasie na kilka lub kilkadziesiąt milionów lat. Zatem ocean na Mimasie może dostarczyć informacji o procesach zachodzących na wczesnym etapie istnienia tego typu zbiorników wodnych i może stanowić swego rodzaju kolejny “punkt pomiarowy” na osi czasu, na której można byłoby rekonstruować wydarzenia dziejące się w młodych oceanach na wczesnej Ziemi.
Wiek oceanu na Mimasie został ustalony dzięki analizie orbity tego księżyca, a dokładniej jego oddziaływań pływowych z Saturnem. Do wykrycia nieoczekiwanej nieregularność orbity wykorzystano dane zebrane przez sondę Cassini, która przez ponad dekadę śledziła Saturna i jego księżyce. Typową techniką do badań dotyczących długo istniejących oceanów jest analiza powierzchni ciała niebieskiego i poszukiwanie modyfikacji powierzchni, jakie powstałyby dzięki specyficznej wewnętrznej dynamice, spowodowanej przez występowanie płynów. Aby skutki działalności wody odbiły się zauważalnie na wyglądzie powierzchni, musi minąć odpowiednia ilość czasu.
W przypadku Mimasa oceniono, że ocean uformował się jednak najprawdopodobniej nie wcześniej niż 25 milionów lat temu, a zatem jest on stosunkowo “młody” i nie miał wystarczająco dużo czasu, żeby powierzchnia Mimasa została zniekształcona przez jego wpływ. Wedle symulacji, interfejs (poziom, na którym stykały się powierzchnie wody i lodu) ocean-lód osiągnął głębokość 30 km nie mniej niż 2-3 miliony lat temu. Dlatego też Mimas nie był typowym kandydatem do poszukiwań podpowierzchniowego oceanu - jego zewnętrzny wygląd nie dostarczał przesłanek, dzięki którym można byłoby się spodziewać wody w stanie ciekłym w takich ilościach. Stąd dopiero zbadanie subtelnych odstępstw od przewidywanego ruchu ujawniło obecność wody. Wykrycie oceanów na Enceladusie i Europie było ułatwione przez jeszcze jedno zjawisko: zarówno z Enceladusa, jak i z Europy wydobywają się pióropusze wodne. Ponadto inne znane oceany księżycowe są zdecydowanie głębsze; uważa się, że ocean Europy ma głębokość pomiędzy 60 a 150 km, a jej powłoka lodowa ma ok. 15-25 km grubości. Taka większa głębokość może też silniej odbijać się na zachowaniu ciała niebieskiego.
Istnienie tego młodego oceanu pokazuje, że nawet na niewielkich, pozornie nieaktywnych księżycach, mogą występować ukryte oceany – a badanie warunków, w jakich występuje woda w stanie ciekłym, ma istotne znaczenie dla poznania okoliczności, w których mogło formować się życie.
Opracowanie: Gabriela Opiła
Więcej informacji:
- A recently formed ocean inside Saturn’s moon Mimas
- A “young” ocean under the Mimas ice sheet
- Mimas' surprise: Tiny moon holds young ocean beneath icy shell
Źródło: Observatoire de Paris
Na ilustracji: Krater Herschela widoczny na Mimasie sfotografowany podczas misji Cassini (NASA/JPL/Space Science Institute), który zaskarbił temu obiektowi popularne porównanie z Gwiazdą Śmierci znaną z “Gwiezdnych Wojen”
