Новый анализ НАСА показывает, что тепло от гравитационного притяжения лун, созданных из событий массивных столкновений, может увеличить время существования жидких водяных океанов под поверхностью ледяных миров. Это расширяет список мест, где стоит искать внеземную жизнь.
Подобные объекты следует воспринимать в качестве потенциальных водных и жизненных резервуаров. Эти миры проживают за чертой орбитального пути Нептуна и включают Плутон со спутниками. Их называют транс-нептунианскими объектами (TNO), которые слишком холодные, чтобы располагать водой в жидком состоянии на поверхности (температура ниже -200°C). Но есть догадки, что у некоторых под ледяной коркой может скрываться вода.
Анализ света, отраженного от некоторых TNO, выявил подписи кристаллического водяного льда и гидратов аммиака. При крайне низком поверхностном градусе водный лед становится по форме аморфным. К тому же, в процессе участвуют космические лучи, разрушающие гидраты аммиака. Все это говорит о том, что оба соединение могут происходить из внутреннего жидкого водяного слоя. Этот процесс именуют криовулканизмом.
Больший процент нагрева внутри TNO создается распадом радиоактивных элементов, включенных в эти объекты по мере формирования. Этого запаса может хватить, чтобы растопить слой ледяной коры, создав подповерхностный океан, и поддерживать его в таком состоянии миллиарды лет. В итоге, радиоактивные элементы распадутся на более стабильные и перестанут высвобождать тепло. Интерьер постепенно остывает и скрытый океан замерзает. Однако новое исследование показывает, что гравитационный контакт со спутником может предоставлять достаточный тепловой объем и продлить длительность жидкого состояния.
Орбитальный путь любого спутника развивается в гравитационном движении с родительским телом, пока не достигнет максимально устойчивого состояния. То есть, изначально орбита лишена стабильности, поэтому интерьеры родительского тела и формирующейся луны постоянно растягиваются, создавая трение и выделяя тепло.
Ученые использовали уравнение для приливного нагрева и подсчитали лунный тепловой вклад для гипотетических TNO, среди которых и система Эрида-Дисномия. Эрида стоит на втором месте по величине в TNO после Плутона.
Оказалось, что приливной нагрев может стать переломным моментом, способным сохранить подповерхностные жидкие океаны. Также анализ предполагает, что этот процесс может сделать погруженные океаны более заметными для будущих наблюдений. Если вы располагаете жидким слоем воды, то дополнительное тепло от приливного нагрева растопит соседний ледяной слой.
Жидкая вода нужна для жизни, но ее одной недостаточно. Жизнь также нуждается в химических строительных блоках и энергетическом источнике. Глубоко под земным океаном расположены геологически активные места с экосистемами, процветающими в кромешной тьме из-за наличия гидротермальных отверстий. Полагают, что приливной нагрев может создавать подобные условия в чужих мирах.
Команда планирует сформировать более точные модели приливного нагрева, чтобы определить на какое время процесс способен увеличить длительность жидкого состояния.