מחקר שפורסם ב-Nature Astronomy מראה כיצד המסה ועיבוי מחזוריים של מעטפות הקרח על ירחים קטנים כמו מימס, אנקלדוס ומירנדה משנים את הלחץ מעל האוקיינוסים הנסתרים שלהם – עד כדי רתיחה בנקודה המשולשת ויצירת נופים משובשים של רכסים, צוקים וקורונות.
לכוכבי הלכת החיצוניים של מערכת השמש נלווים ירחים רבים המכוסים בשכבות עבות של קרח. כמה מהם, ביניהם אנקלדוס, ירח של שבתאי, מכילים אוקיינוסים של מים נוזליים הלכודים בין פני השטח הקפואים והפְנים הסלעי. בגלל הימים הנסתרים האלה הם בין המקומות הכי מבטיחים במערכת השמש שלנו לחיפוש אחר חיים חוץ ארציים.
לפי מחקר מ-Nature Astronomy, חוקרים מתחילים לחשוף את מה שאולי קורה מתחת לקרח החיצוני בעולמות הרחוקים האלה ואיך אולי התפתחו המבנים הגאולוגים המאוד מגוונים שנראים מעל פני השטח.
"לא בכל הירחים האלה ידוע שיש אוקיינוסים, אבל ידוע שבחלק מהם יש", אמר הפרופסור למדעי כדור הארץ וכוכבי לכת מקס רודולף. "אנחנו מתעניינים בתהליכים שמעצבים את התפתחותם במשך מיליוני שנים וזה מאפשר לנו לחשוב איך עולם אוקיינוס יתבטא על פני השטח".
קרח ומים מניעים כוחות גאולוגיים
ההרים, רעידות האדמה והפעילות הגאולוגית האחרת בכדור הארץ נובעים מהתזוזה וההתכה של סלעים עמוק מתחת לפני השטח. את הגאולוגיה של ירחי קרח, לעומת זאת, מעצבת ההתנהגות של מים ושכבות קפואות.
העולמות הרחוקים האלה משיגים חום פנימי מכוחות גאות שיוצרים כוכבי הלכת שהם מקיפים. אינטראקציות בין כמה ירחים יכולות לשנות את החוזק של החימום הזה עם הזמן. כשהחימום הגאותי מתחזק, מעטפת הקרח נמסה ונעשית דקה יותר; כשהחימום צונח, שכבת קרח מתעבה שוב.
רודולף ועמיתיו בחנו בעבר מה קורה כשמעטפת הקרח מתעבה. הם מצאו שבגלל שלקרח יש נפח גדול יותר ממים נוזליים, הקפיאה תפעיל לחץ על מעטפת הקרח, שיכול לגרום לתופעות כמו "פסי הטיגריס" שבאנקלדוס.
אבל מה קורה כשקורה ההיפך ומעטפת הקרח נמסה מהתחתית? זה יכול לגרום לאוקיינוס לרתוח, הסיקו החוקרים.
זאת משום שכשקרח נמס למים נוזליים פחות צפופים, הלחץ יורד. רודולף ועמיתיו חישבו שלפחות בירחי הקרח הכי קטנים, כמו מימס ואנקלדוס של שבתאי, או מירנדה, ירח של אורנוס, הלחץ יכול לרדת נמוך מספיק כדי להגיע לנקודה המשולשת שבה קרח, מים נוזליים ואדי מים יכולים להתקיים ביחד.
אוקיינוסים רותחים וטופוגרפיות מוזרות
בתמונות של מירנדה רואים אזורים ברורים של רכסים וצוקים הנקראים קורונות. אוקיינוסים רותחים יכולים להסביר איך מבנים אלה נוצרו.
הקוטר של מימס פחות מ-400 ק"מ ויש בו מכתשים, כולל מכתש מאוד גדול שהוא מקור הכינוי "כוכב מוות". הוא נראה מת גאולוגית, אומר רודולף, אבל תנודה בתנועה שלו רומזת על קיומו של אוקיינוס. היות שמעטפת הקרח של מימס לא צפויה להישבר בגלל דיקוק שלה, קיומו של אוקיינוס יכול להתאים לפני שטח מתים גאולוגית.
גודל הירחים האלה חשוב. בירחי קרח גדולים יותר, כמו טיטניה, ירח אחר של אורנוס, הצוות חישב שירידת הלחץ בגלל קרח נמס תגרום למעטפת הקרח להיסדק לפני הגעה לנקודה המשולשת של המים. הם מוצאים שהגאולוגיה של טיטניה יכולה להיות תוצאה של דיקוק מעטפת הקרח ואחריו עיבוי מחדש.
עוד בנושא באתר הידען:
