Jokin villi tapahtui yhdelle Uranus-planeetan kuusta – ja meillä saattaa olla lopultakin vastaus

Olen rehellinen teille: en tiennyt juuri mitään Arielista ennen kuin aloin kaivaa tätä juttua. Kävi ilmi, ettei suurin osa muistakaan tiennyt. Mutta luettuani tämän? Tämä pieni kuu, joka kiertää planeettaa, jonka nimi tulee kreikkalaisen mytologian taivaasta, saattaa olla yksi aurinkokuntamme kiehtovimmista paikoista.

Tutustu Ariel: se aliarvostettu kuu, jota et tiennyt olevan olemassa

Ariel on yksi Uranuksen 27 tunnetusta kuusta, eikä se ole koskaan saanut ansaitsemaansa huomiota. Kun ihmiset ajattelevat tutkimisen arvoisia kuita, he yleensä kiinnittävät huomionsa Europaan (Jupiterin lupaavaan valtamerimaailmaan) tai Titaniin (Saturnuksen utuiseen hiilivetyeldeniin). Mutta Ariel? Se on vain istunut siellä, suhteellisen unohdettuna, ja tehnyt omaa hommaansa jäisen planeetan ympärillä, joka on käytännössä kyljellään.

Ariel on halkaisijaltaan vain noin 1 160 kilometriä – niin pieni, että ajoi Tucsonista Salt Lake Cityyn ja olisit kulkenut suunnilleen saman matkan. Silti vaatimattomasta koostaan huolimatta jotain tässä kuussa on askarruttanut tutkijoita. Sen pinta on… monimutkainen. Hyvin monimutkainen.

«Näemme muinaita törmäyskraattereja aivan nuoremman maaston vieressä», selittää Caleb Strom, hiljattain valmistunut Pohjois-Dakotan yliopistosta ja uuden tutkimuksen pääkirjoittaja, joka julkaistiin Icarus-lehdessä. «Jotkut alueet ovat äärimmäisen sileitä, mikä viittaa siihen, että jokin on todella silottanut ne.»

Tuo «jokin» saattaa olla kryovulkanismi – jäisen maailman vastine tavalliselle vulkanismille. Sen sijaan, että purkautuisi sulaa kiveä, näistä maailmoista purkautuu vettä, jäätä ja muita haihtuvia aineita. Se on kuin Maan tulivuoret olisivat päättäneet vaihtaa laavaa limsapirtelöihin. Outoa, eikö?

Pinta kertoo väkivaltaisesta venymisestä

Tässä on se, mikä todella kiinnitti huomioni: Ariel on peitetty murrosvyöhykkeillä, harjanteilla ja jotakuinkin niin sanotuilla siirtymälaaksoilla. Nämä ovat käytännössä osia kuoresta, jotka ovat vajonneet ympäröivän maaston alapuolelle – kuin jättiläinen olisi tarttunut palan pintaa ja päästänyt sen vajoamaan. Jotkut näistä muodostelmista ovat valtavia, sellaisessa mittakaavassa, jota näemme tuskin missään muualla aurinkokunnassa.

Joten mitä täällä oikein tapahtuu? Miksi tämä suhteellisen pieni kuu näyttää siltä kuin se olisi kokenut vakavaa geologista traumaa?

Tutkijaryhmä päätti selvittää asiaa rakentamalla tietokonemalleja. He olettavasti kysyivät: «Mitä vaaditaan näiden valtavien murtumien syntymiseen?»

Vastaus? Vuoroveden aiheuttama jännitys – jatkuva venyminen ja puristuminen, joka tapahtuu, kun kuun muoto vääristyy sen kiertäessä planeettaansa. Ajattele asiaa näin: kun Ariel kulkee Uranuksen ympäri, painovoimaiset voimat eivät vain vedä hellästi. Ne vääristävät aktiivisesti kuun muotoa, litistäen sitä lähes pallomaisesta hieman soikeaan ja takaisin, yhä uudestaan.

Kadonnut palanen: piilossa oleva syvä valtameri

Tässä kohtaa asiat todella kiinnostavat. Tutkijat havaitsivat, että selittääkseen nykyiset murtumat, Arielin täytyy melkein varmasti sisältää yksi ratkaiseva ainesosa: nestemäinen vesi.

«Jotta nämä murtumat voisivat syntyä, sinulla täytyy olla joko erittäin ohut jääkuori, joka lepää hyvin suuren valtameren päällä, tai soikeampi ratapolku pienemmän valtameren kanssa», selittää Alex Patthoff, planeettatutkija Planeettatutkimuslaitoksesta. «Mutta joka tapauksessa tarvitsemme valtameren voidaksemme luoda murtumia, joita näemme Arielin pinnalla.»

Ja ei ihan mitä tahansa valtamerta. Mallit viittaavat siihen, että tämä valtameri on saattanut olla yli 170 kilometriä syvä. Laitetaanpa se perspektiiviin: Tyynimeri on keskimäärin noin neljä kilometriä syvä. Puhumme valtamerestä, joka on noin 40 kertaa syvempi kuin mikään Maan päällä. Syvyyden paine olisi ollut käsittämätön.

Mutta tässä on käänne: jotta näin paljon nestemäistä vettä voisi olla olemassa, Arielin ratapolun täytyy olla menneisyydessä ollut hyvin erilainen.

Kuu, joka kerran tanssi lähemmäs planeettaansa

Tutkijaryhmä laski, että Arielilla on saattanut olla kerran ratapojan eksentrisyys noin 40 kertaa nykyistä suurempi. Nyt «0,04» saattaa kuulostaa pieneltä luvulta, mutta ratamekaniikassa tämä olisi dramaattisesti voimistanut kuoren kokemaa vuoroveden jännitystä.

Se on kuin ero hellästä tönäisyn ja luottavaisen kätellyksen välillä. Molemmat ovat teknisesti «koskettamista», mutta toinen aiheuttaa paljon enemmän vaikutusta.

Itse asiassa tämä muinainen ratapolku olisi ollut noin neljä kertaa soikeampi kuin Europan nykyinen ratapolku – Europa kun on malliesimerkki vuoroveden lämmityksestä ja valtamerimaailmoista. Jos Europan vuoroveden venytys on vaikuttava, Arielin muinainen kokemus olisi ollut aivan eri tasolla.

Miljoonien vuosien aikana kaikki tuo venyminen ja puristuminen olisi tuottanut valtavaa kitkaa ja lämpöä kuun sisällä. Tämä lämpö olisi voinut ylläpitää laajaa nestemäistä valtamerta vaikka ulkopinta pysyi jäässä.

Hetkinen – Uranuksella saattaa olla KAKSI valtamerimaailmaa?

Tässä on jotain, mikä todella innosti minua lukiessani tätä tutkimusta: tämä ei ole yksittäinen havainto. Sama ryhmä julkaisi vastaavia tuloksia viime vuonna Mirandasta, toisesta Uranuksen kuusta.

«Mirandassa on nämä täysin villejä maastomalleja, niin sanottuja koronoja – valtavia geologisia muodostelmia, jotka näyttävät siltä kuin joku olisi yrittänyt repiä pintaa palasiksi ja sitten laittanut sen takaisin kasaan väärin», Nordheim kuvaili. «Mallimme viittaavat siihen, että samankaltaisia pintakerroksen alla olevia valtameriä on saattanut olla molemmissa kuissa.»

Pysähdy hetkeksi ajattelemaan tätä. Puhumme kahdesta valtamerimaailmasta, jotka kiertävät samaa planeettaa, aurinkokunnan ulko-osissa. Kahdesta maailmasta, jotka ovat saattaneet ylläpitää laajoja nestemäisiä valtameriä jäisten kuoriensa alla, mahdollisesti samanaikaisesti.

Jos tämä pitää paikkaansa, Uranuksen järjestelmä saattaa sisältää lähimmän vastineen Maan valtamerille, jonka olemme löytäneet kotoa aurinkokunnasta – paitsi että nämä valtameret ovat haudattu kilometrien jään alle, täysin näkymättömissä pinnalta.

Miksi tällä on väliä (ja miksi meidän täytyy palata)

Tässä on oma näkemykseni: olemme käyttäneet vuosikymmeniä hurahtaessamme Marsiin ja sen mahdolliseen menneisyyden asuttavuuteen. On aika laajentaa näköalojamamme – kirjaimellisesti.

Se, että pintavaltameret saattavat olla yleisiä aurinkokunnan ulko-osissa, jopa suhteellisen pienillä kuilla, muuttaa perustavanlaatuisesti käsitystämme siitä, missä elämä voisi potentiaalisesti esiintyä. Nämä eivät ole vain jäätyneitä kiviä. Ne ovat dynaamisia maailmoja, joissa on nestemäistä vettä, geologista toimintaa ja (ainakin Arielin tapauksessa) väkivaltaisia historiallisia tapahtumia, jotka saattavat olla luoneet olosuhteita, joissa mielenkiintoinen kemia voisi tapahtua.

Tutkijat itse tiivistivät sen osuvasti: «Meidän täytyy vain palata Uranuksen järjestelmään ja nähdä omin silmin.»

En voisi olla enemmän samaa mieltä. Olemme lähettäneet avaruusluotaimia Jupiteriin, Saturnukseen ja jopa Pluttoniin. Mutta Uranukseen? Emme ole saaneet sinne omistautunutta tehtävää sitten Voyager 2:n ohilennon vuonna 1986 – ja se ehti kuvaamaan vain suurten kuiden eteläisiä pallonpuoliskoja. Arielin ja Mirandan pohjoiset pallonpuoliskot ovat edelleen täysin tutkimattomia.

Kuvittele mitä saattaisimme löytää. Lisää murtumia? Eri maastoa? Merkkejä hilkkutaisesta toiminnasta? Tämän uuden tutkimuksen ennusteet voisivat toimia karttana tulevalle tutkimukselle.

Lopuksi

Ariel opettaa meille jotain tärkeää: kuuta ei voi arvioida koon perusteella. Tämä pieni, kyljellään kiertävä maailma on saattanut kerran sisältää yli 170 kilometriä syvän valtameren, jota ovat muovanneet painovoimaiset voimat ajalta, jolloin se tanssi paljon lähempänä Uranusta.

Se on muistutus siitä, että aurinkokuntamme on paljon dynaamisempi ja kiinnostavampi kuin mitä usein annamme sen olevan. Ja se on toimintakehote: meidän täytyy palata. Meidän täytyy nähdä ne tutkimattomat pohjoiset pallonpuoliskot. Meidän täytyy ymmärtää, mitä Arielille oikeasti tapahtui – ja onko Mirandalla tai Uranuksen muilla kuilla vastaavia salaisuuksia pintansa alla.

Maailmankaikkeus yllättää meidät jatkuvasti. Tällä kertaa yllätys piileskelee planeetan varjossa, joka ei tunnu päättävän, kumpi suunta on ylös.

Lähde: ScienceDaily