Naukowcy znaleźli przekonujące dowody na to, że Mimas, mały księżyc Saturna, który przypomina Gwiazdę Śmierci z „Gwiezdnych Wojen”, ukrywa pod swoją powierzchnią ocean. Co ciekawe, odkrycia te nastąpiły, gdy naukowcy próbowali udowodnić coś zupełnie przeciwnego, że Mimas jest zwyczajną zamarzniętą kulą lodu.
Mimas został odkryty w 1789 roku i jest siódmym pod względem wielkości księżycem Saturna. Jego nazwa została zaczerpnięta od jednego z gigantów z mitologii greckiej, ale dziś z pewnością nazwano by go inaczej. A to z uwagi na fakt, że jest niezwykle podobny do bojowej stacji kosmicznej zdolnej niszczyć całe planety, która sieje postrach wśród bohaterów popularnej serii filmów „Gwiezdne Wojny”. Chodzi oczywiście o Gwiazdę Śmierci. Jednak pierwsze zdjęcia Mimasa, wykonane przez sondę Voyager 1, dotarły na Ziemię trzy lata po premierze filmu.
Nowa analiza Mimasa sugeruje, że może on zawierać ciekły ocean. Naukowcy doszli do takich wniosków po obserwacji libracji - niewielkiego chybotania się czy kołysania księżyca, co może być wynikiem płynnego, wewnętrznego oceanu.
Wyniki ostatnich badań ukazały się na łamach pisma „Icarus” (DOI: 10.1016/j.icarus.2021.114872).
Mimas to mały obiekt. Ma średnicę 396 kilometrów. Jego mała gęstość wskazuje, że składa się w większości z lodu oraz niewielkiej ilości skał. Jego powierzchnia usiana jest kraterami uderzeniowymi. Największy z nich - Herschel - ma średnicę 139 km, co daje około jednej trzeciej średnicy samego księżyca. To właśnie ten krater sprawia, że Mimas przypomina Gwiazdę Śmierci.
Mimas okrążą Saturna po bardzo ciasnej orbicie. To on odpowiada za przerwę między pierścieniami A i B gazowego olbrzyma. Pierwsze bliskie obserwacje obiektu przeprowadziła sonda Voyager I w 1980 roku. Następne obserwacje wykonała sonda Cassini, która kilkukrotnie przeleciała w bliskiej odległości od Mimasa. Podczas jednego z przelotów Cassini zarejestrowała dziwne chybotanie w rotacji księżyca. Według badaczy, może to wynikać z ruchów oceanu skrytego pod lodową skorupą obiektu.
- Jeśli Mimas ma ocean, to reprezentuje nową klasę małych światów z powierzchniami, które nie zdradzają istnienia oceanu – powiedziała dr Alyssa Rhoden z Southwest Research Institute, pierwsza autorka publikacji. - Ponieważ powierzchnia Mimasa jest pokryta kraterami, myśleliśmy, że to tylko zamarznięty blok lodu. Ale inne światy posiadające wewnętrzne oceany, takie jak Enceladus czy Europa, mają tendencję do pękania i wykazują inne oznaki aktywności geologicznej. Okazuje się, że powierzchnia Mimasa cały czas nas oszukiwała, a nasze nowe zrozumienie znacznie rozszerzyło definicję potencjalnie nadającego się do zamieszkania świata w naszym Układzie Słonecznym i poza nim – dodała Rhoden.
Do zbadania możliwość istnienia ukrytego oceanu pod zamarzniętą powierzchnią Mimasa, naukowcy zbudowali modele komputerowe. Chcieli w ten sposób sprawdzić, czy jego oddziaływania grawitacyjne z Saturnem mogą wytworzyć siły pływowe niezbędne do ogrzania wnętrza księżyca do tego stopnia, by utrzymać wodę w stanie ciekłym i na tyle małe, by nie stopić, czy też nie doprowadzić do pęknięć na grubej na około 24-31 km zewnętrznej skorupy lodowej.
Opracowane modele pokazały, że Mimas może posiadać ocean i jednocześnie nie mieć cech typowych dla światów z podpowierzchniowym oceanem, takich jak chociażby pęknięcia na powierzchni.
- Gdy tworzymy modele, przeważnie musimy je dostroić, aby uzyskać to, co obserwujemy. Tym razem dowody na istnienie wewnętrznego oceanu wyskoczyły natychmiast i to z najbardziej realistycznych scenariuszy stabilności skorupy lodowej i zaobserwowanych libracji – wyjaśniła Rhoden. - Chociaż nasze wyniki potwierdzają istnienie oceanu na Mimasie, trudno jest pogodzić orbitalne i geologiczne cechy księżyca z naszą obecną wiedzą na temat jego termicznej ewolucji – dodała.
Odkrycia te sprawiają, że Mimas dołącza do najciekawszych obiektów w Układzie Słonecznym wymagających zbadania. Wszystko przez to, że podpowierzchniowy ocean może skrywać mikrobiologiczne życie.
Źródło: Southwest Research Institute, fot. NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
