En konstnärs skildring av NASA: s Cassini-rymdskepp som flyger genom plommon som skjuter ut från Saturnus måne Enceladus.
(Bild: © NASA / JPL-Caltech)
En av de viktigaste bestämmandena för vilka världar kan vara värd för livet kan ligga i rörelsen i deras hav.
Just nu är det en utmaning att beräkna den rörelsen. När allt kommer omkring kan forskare inte bara doppa tårna i vattnet. Men ny forskning samlar information om fyra av de mest spännande havsvärldar att informera modeller om vad deras underjordiska hav kan göra.
"Dessa hav är riktigt intressanta i sig själva," berättade Krista Soderlund, en expert på planetvätskedynamik vid University of Texas i Austin och författare till den nya forskningen, Space.com. "Man dras ofta först till en satellit av hur den ser ut på ytan, men jag tror att det som händer under ytan är lika spännande och intressant. "
Och enligt hennes nya beräkningar är det verkligen mycket som händer under ytan på solsystemets isiga månar. Soderlund fokuserade på Jupiters månar Europa och Ganymede och på Saturnus månar Enceladus och Titan.
I båda fallen försökte hon förstå hur faktorer som världens rotationshastighet, tjockleken på dess isskal och densiteten av havsvattnet kan påverka hur mycket vatten som rör sig runt de dolda haven.
Hennes beräkningar antyder att oceanerna på Enceladus och kanske Titan kan vara värd för strömmar i växlande band och särskilt starkt värmeflöde nära polerna. Europa, å andra sidan, tyckte det att dess snurr är mindre av en faktor, idrottar det mest märkbara värmeflödet nära ekvatorn. (Forskare vet inte tillräckligt om Ganymede att ganska bosätta sig på en specifik havströmmodell.)
Att förutsäga sådan aktivitet i isiga månar är en lovande indikator för dem som undrar om sådana hav kan vara hemma i livet. "När vi tänker på havsdynamiken är det verkligen viktigt för bana," berättade Alyssa Rhoden, en forskare vid Southwest Research Institute på isskal, till Space.com. Rhoden var inte involverad i den nya forskningen men leder till ett nytt nätverk för havsvärldsforskning. "Det ger oss en känsla av hur mycket det virvlande och virvlande pågår och hur du får näringsämnen från en plats till en annan plats, hur du flyttar energi från en plats till en annan plats."
Mer virvlande och virvlande betyder bättre odds att ingredienser i livet kan faktiskt kollidera. Men trots det arbete som Soderlund har gjort för att försöka förstå dessa dolda hav, är resultatet fortfarande ett eko av vad som kan hända på dessa världar.
Det är den universella utmaningen att modellera som en vetenskaplig strategi: en modell kommer aldrig att vara lika komplicerad eller omfattande som verkligheten. "Alla våra modeller är fel, de är alla fel", sa Rhoden. "Eftersom vi faktiskt inte kan modellera allt."
Men att få mer information om dessa månar och deras dolda hav kommer att finjustera dessa modeller, sade Rhoden, och det kräver inte nödvändigtvis direkt provtagning av haven - även om det är onödigt att säga, forskare skulle gärna vilja göra det.
Långt innan sådana feats är möjliga, ett annat uppdrag, kan forskare vända sig till NASAs Europa Clipper och European Space Agency Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE), båda planerade att lanseras på 2020-talet.
Soderlund är med i teamet bakom en av Europa Clipperinstrument, Radar for Europa Assessment and Sounding: Ocean to Near-Surface-enhet, eller REASON. Eftersom ett havs dynamik påverkar isskalet ovanför det, bör REASON-uppgifter hjälpa forskare att veta några av deras hypoteser om Europas havsaktivitet, sade hon.
Om hennes förutsägelse att värmeflödet är starkast i Europas hav vid ekvatorn är korrekt, till exempel, bör månens isskal vara tunnare där. Det är ett tillvägagångssätt som förvandlar den enorma irritationen av en isplatta som blockerar en direkt bild av ditt forskningsämne till ett verktyg och inser hur dessa konstiga hav måste kopplas till deras omgivningar - precis som det är sant här på jorden.
"Det faktum att vi förutspår att de har starka havströmmar i sig är ganska spännande, eftersom det inte bara är en riktigt passiv vattenmassa, den har faktiskt några riktigt coola, spännande och roliga egenskaper," sade Soderlund. "Det är på samma sätt som vårt eget Jordens hav i det avseendet, där det bara är mycket som händer. "
Forskningen beskrivs i ett papper publicerad 29 juli i tidskriften Geophysical Research Letters.
- Foton: Europa, Mysterious Icy Moon of Jupiter
- Fantastiska satellitvideofångningar Magical View of Earth
- Europas begravda hav kan stiga till ytan (video)
