Az Uránusz Miranda holdjának felszíne alatt óceán rejtőzhet egy új tanulmány szerint. Ez a felfedezés átalakíthatja az hold kialakulásáról és összetételéről alkotott elképzeléseinket, és az élet számára alkalmas helyek közé emelheti a Mirandát. Tom Nordheim, a tanulmány egyik szerzője szerint egy ilyen kis méretű égitesten óceánt találni rendkívül meglepő. Felmerül a kérdés: vajon az Uránusz más holdjai is hasonló meglepetéseket rejtegetnek? Lehetséges, hogy több óceánvilág is létezik az egyik legtávolabbi bolygónk körül, ami egyszerre izgalmas és szokatlan gondolat is.

A Miranda kilóg a Naprendszer többi holdja közül. A Voyager-2 űrszonda 1986-os felvételein a déli félteke furcsa, „Frankenstein-szerű” felszínét láthatjuk, amelyet egyenetlen, meredek lejtők és kráterek tarkítanak. A kutatók jelen álláspontja szerint ezek a furcsa képződmények valószínűleg az árapályerők és a belső fűtés következtében alakulhattak ki.

Az Uránusz jeges holdja, a Miranda a Voyager 2 űrszonda 1986. január 24-i felvételén. (Forrás: NASA/JPL-Caltech)

A Planetary Science Journal tudományos folyóiratban publikált kutatás során ismét elemezték a Voyager-2 felvételeit, hogy közelebb jussanak a Miranda geológiájának megértéséhez. A felszínformák vizsgálatával próbálták visszafejteni, hogy vajon milyen lehetett a hold belső szerkezete, ami a fellépő árapály-erőkkel a megfigyelhető geológiai jellemzők kialakulásához vezetett. Ehhez először feltérképezték a különféle felszínformákat, repedéseket, hegygerinceket és a Miranda egyedi trapézhoz hasonló koronáit, majd számítógépes modelleket fejlesztettek a különféle belső szerkezetek szimulálására. Az eredményeket végül összevetették a tényleges, megfigyelhető felszíni mintázatokkal.

A legjobban illeszkedő modell szerint a Miranda jeges felszíne alatt 100-500 millió évvel ezelőtt egy hatalmas óceán létezhetett. Ez a felszín alatti óceán legalább 100 km mélyre nyúlhatott le, és legfeljebb 30 km vastag jégréteg boríthatta. Mivel a Miranda sugara mindössze 235 km, ez egyben azt jelenti, hogy a hold belsejének közel fele víz lehetett. A kutatók szerint ez az óceán a Miranda és más közeli holdak közt fellépő árapály-erők hatására alakulhatott ki. Ezek a gravitációs ,,rángatások” felerősödhetnek, ha a holdak keringései közt rezonanciák állnak fent (ilyenkor az egyes holdak a bolygó körüli keringési periódusai egész számok hányadosaként felírhatók). Például a Jupiter Io és Europa holdjai között 2:1-es rezonancia áll fent: azaz, amíg az Io kettő keringést teljesít a Jupiter körül, addig az Europa pontosan egyszer ér körbe a pályáján.

Az orbitális rezonanciák és a velük összefüggésben fellépő árapály-erők gumilabda módjára deformálják a holdakat, aminek következtében fellépő súrlódások és felszabaduló hő melegíti az égitestek belsejét. Ez egyben olyan feszültségeket is okoz, amelyek nyomán a felszínen repedések alakulnak ki, gazdag és változatos geológiai képződményeket hozva létre. Numerikus számítások alapján a múltban Miranda és szomszédos holdjai között ilyen rezonanciák állhattak fent, ami lehetővé tehette a felszín alatti óceán kialakulását és hosszú távú fennmaradását.

Ezek a keringési konfigurációk nem minden esetben maradnak fent, valamikor a múltban a holdak kiestek a közös ritmusból, így a hold belső fűtése csökkent és hűlni kezdett. A tanulmányt publikáló kutatók szerint azonban a Miranda belseje még nem teljesen fagyott meg. Ha ez már megtörtént volna, akkor a tágulás jól azonosítható nyomokat hozott volna létre a felszínen, amiket eddig nem láttunk. Ebből arra lehet következtetni, hogy a Miranda belseje még mindig hűl és talán a mai napig folyékony óceán lehet a felszíne alatt. Ha ez így igaz, a jelenlegi óceán valószínűleg vékony, de a tény, hogy az egyik legtávolabbi naprendszerbeli holdon folyékony óceán lehet, így is figyelemre méltó.

Művészi elképzelés az Uránusz bolygóról és öt legnagyobb holdjáról (belülről kifele haladva: Miranda, Ariel, Umbriel, Titania és Oberon). (Forrás: NASA/John Hopkins APL/ Mike Yakovlev)

Nem számítottak arra, hogy a Miranda belsejében óceán lehet. Kis mérete és idős kora alapján inkább egy fagyott jéggolyónak hitték, amiből már minden a kialakulásának idejéből visszamaradt hő régen eltávozott. Azonban, ahogyan korábban is volt erre példa, a jeges holdakról alkotott elképzeléseink könnyen tévesek lehetnek. A Szaturnusz Enceladus holdjáról sokáig úgy vélték, hogy fagyott jeges-sziklás égitest lehet, míg a Cassini űrszonda 2004-es látogatása feltárta, hogy globális óceán és aktív geológiai folyamatok találhatóak rajta. Kevesen gondolták volna, hogy az Enceladus geológiailag aktív, pedig ennek a cikknek az olvasása közben is vízgőz és jég tör fel a déli féltekéjéről.

Ma már az Enceladus az egyik fő célpontunk a Földön kívüli élet keresése során. Talán a Miranda is hasonló potenciállal bírhat, hiszen mérete és összetétele hasonló az Enceladushoz. Egy 2023-as tanulmány szerint még az is elképzelhető, hogy aktívan anyagot juttat az űrbe. Ugyanakkor fontos szem előtt tartani, hogy jelenleg nagyon keveset tudunk róla és az Uránusz többi holdjáról, így korán van még az élettel kapcsolatban spekulálni. Amíg nem térünk vissza, addig nem tudhatjuk biztosan, hogy valóban létezik-e óceán a Miranda felszíne alatt. Amit lehet, azt addig is kisajtolunk a Voyager-2 képeiből és reménykedünk, hogy valamikor a jövőben ismét ellátogatunk a Naprendszer távoli jeges holdjaihoz is.

Forrás: Johns Hopkins APL