Đây là một mặt trăng … và một quả cầu băng ngập nước?

Với một miệng núi lửa lớn được khoét trên bề mặt của nó, Mimas, mặt trăng của Sao Thổ rộng 250 dặm, mang nhiều nét giống với Ngôi sao Tử thần trong “Chiến tranh giữa các vì sao”. (Khi Millennium Falcon lần đầu tiên chạm trán với Death Star, Obi-Wan Kenobi đã nói một cách đáng ngại, “Đây không phải là mặt trăng. Đó là một trạm vũ trụ.”)

Trong tám năm, các nhà khoa học đã nghĩ rằng Mimas, một quả cầu dường như bị phồng rộp của băng rắn đóng băng, có thể đang che giấu một bí mật: một đại dương chảy sâu 14 đến 20 dặm dưới bề mặt.

Trong những năm gần đây, những thế giới đại dương này – Europa trên sao Mộc Và Enceladus trên sao Thổ, để kể tên một vài – nhảy lên đầu danh sách các nhà khoa học đang xem xét các địa điểm trong hệ mặt trời, nơi có thể phát sinh sự sống. Một Tàu vũ trụ của NASA, Juno, Nó sẽ vượt qua châu Âu để xem xét kỹ hơn trong năm nay và một sứ mệnh khác, Europa Clipper, là thực hiện một sứ mệnh chuyên dụng ở đó vào năm 2030.

Nhưng không giống như các mặt trăng băng giá khác được biết là có đại dương băng giá, bề mặt của Mimas không có dấu hiệu của vết nứt hoặc tan chảy cho thấy bên trong bị chùng xuống. Nó cũng làm tăng thêm sự ngây thơ của giới khoa học rằng phần bên trong của một mặt trăng nhỏ như Mimas có thể đủ ấm để đại dương không bị đóng băng.

Nhà khoa học hành tinh từng nghĩ rằng ý tưởng về một Mimas đại dương giờ không thể thấy nhiệt động lực học là hợp lý.

Alyssa Roden, nhà địa vật lý sông băng tại Viện Nghiên cứu Tây Nam ở Boulder, Colo, cho biết: “Gần đây tôi đã thay đổi ý kiến ​​một chút. Nó có một đại dương có thể thách thức trực giác của chúng ta về Mimas. Và khi tôi nhận ra, tôi nghĩ, Chà, đó không phải là cách các nhà khoa học phải làm việc. Chúng tôi sẽ không đưa ra kết luận nếu không thực sự kiểm tra giả thuyết. “

Tiến sĩ Rhoden, cùng với Matthew Walker của Viện Khoa học Hành tinh, có trụ sở tại Tucson, Arizona, đã tạo ra các mô phỏng máy tính để khám phá lực thủy triều của Sao Thổ và Mimas. Họ phát hiện ra rằng nhiệt lượng do thủy triều tạo ra, sẽ gây áp lực lên mặt trăng, có thể đủ để duy trì đại dương được cho là.

“Nó hoạt động rất tốt,” Tiến sĩ Rhoden nói trong tuần này.

Một trong những chìa khóa để giải thích sự vắng mặt của các vết nứt là đại dương, nếu có, được hình thành tương đối gần đây. Nó cũng có thể không đổi về kích thước hoặc ngày càng lớn hơn. Khi nước đóng băng thành băng, nó sẽ nở ra về thể tích, và áp suất hướng lên sẽ làm vỡ lớp băng bên trên.

Tiến sĩ Roden nói: “Lớp vỏ băng ngày nay không thể dày lên. “Vì vậy, nhiệt độ của Mimas phải tăng lên hoặc nó phải ổn định.”

Gợi ý về sự tồn tại của đại dương Mimas xuất phát từ các phép đo của tàu vũ trụ Cassini của NASA, vốn quay quanh sao Thổ từ năm 2004 đến năm 2017. Quỹ đạo của Mimas dần dần bị khóa với sao Thổ: cùng phía của Mặt trăng luôn đối mặt với hành tinh có vành đai, giống như trên Trái đất chúng ta chỉ nhìn thấy một hành tinh phía mặt trăng của Trái đất. Nhưng vào năm 2014, các nhà khoa học đã báo cáo một sự dao động lớn hơn dự kiến ​​trong vòng quay của Mimas. Điều này cho thấy trái tim của Mimas có thể đã mở rộng theo hướng của sao Thổ hoặc có một đại dương.

Radwan Tajeddin, tác giả chính của cuốn sách Bài báo năm 2014 được xuất bản trên tạp chí Science. “Điều đáng kinh ngạc về bài báo này là nó thực sự cho thấy rằng nếu bạn chỉ sử dụng các thuộc tính băng hợp lý và áp dụng một mô hình phức tạp hơn, bạn thực sự có thể có được một đại dương bên trong và tồn tại.”

William McKinnon, giáo sư về Trái đất và khoa học hành tinh tại Đại học Washington ở St. Louis, vẫn hoài nghi. “Câu trả lời ngắn gọn của tôi là, điều này thật khó tin,” anh ấy nói trong một email. “Không có gì về bề mặt Mimas nói” đại dương “hoặc” thông lượng nhiệt cao “, không giống như Enceladus.”

Một khả năng khác – một nội thất rắn mở rộng – cũng vẫn hợp lý. Câu trả lời có thể phải đợi một tàu thăm dò robot trong tương lai của Sao Thổ có thể thực hiện các phép đo chi tiết hơn về Mimas.

Tiến sĩ Taj El-Din nói: “Đó là một mảnh ghép khác của câu đố. “Bài báo này nói rằng đại dương không phải là một ý tưởng điên rồ.”