衛星ミマスはこうして地下海を獲得した

最近掲載された記事では、惑星科学レター研究者らは、ミマスの内海はその外側の氷の殻が溶けるにつれて形成され、巨大な惑星の重力のために土星の周りの小さな月の軌道があまり「平坦」でなくなる（すなわち、離心率が低くなり、より円形になる）につれてどんどん薄くなったと示唆している。 。

このような小さな衛星がその表面の下に海を形成できるとは誰も予想していませんでした。そのため、その存在だけで、いわゆる「海の世界」がどのようなものであるべきかについて科学者が抱いていた考えがすでに再定義されました。 それは、太陽系の内外で水と生命を探す私たちの方法に影響を与えるものです。

深さ45kmの海

アリゾナ州ツーソンにある惑星科学研究所のマシュー・E・ウォーカー氏は、「私たちの以前の研究で、ミマスが今日海洋世界であるためには、多くの影響があったに違いないことを発見した」と説明する。過去には氷床が厚かったのです。」 過去。 しかし、ミマスの奇行は現在よりも過去の方がさらに大きかったであろうため、厚い氷から薄い氷へ進む道はそれほど明確ではありませんでした。 この研究では、潮汐温暖化により離心率が減少しているにもかかわらず、現在氷床が薄くなる経路があることを示しています。 しかし、地質学的観点から見ると、海は非常に若いに違いありません。

ミマスは、「スター・ウォーズ」物語に出てくる巨大な宇宙ステーションに似た外観を与えるハーシェル・クレーターのため「デス・スター」としても知られているが、その巨大な傷跡（直径140kmで頂点が付いている）が残されている。約41億年前に約5km離れた天体と衝突したため、中心部の高さは6kmとなった。

計算によると、地下海は氷の表面から20～30キロメートル下にあり、深さは40～45キロメートルで、ミマスの総体積のほぼ半分を占めることになる。

「温暖化の潮流」

研究者らによると、予想外のミマスの海は「潮汐加熱」として知られるプロセスの結果として形成されたという。これは、土星や木星の他の大きな衛星の表面下に巨大な液体の水の海を維持するのと同じプロセスであり、天体 (月など) は、「離心」軌道、つまり楕円形または楕円形の軌道に沿って経験する重力の変動により、歪んで「引き伸ばされ」ます。

「偏心性が潮流の温暖化を促進するとウォーカー氏は言う。 そして現在、ミマスでは、近隣のエンケラドゥスなどの他の活動的な海洋衛星と比較して、その加熱が非常に高くなっています。 「私たちは、潮汐の温暖化が現在の氷床の薄化の原因となっている熱源であると考えています。」

同科学者は、潮汐加熱が「フリー」エネルギーではないことが問題だと付け加えた。つまり、ミマスの氷の層が溶けると、潮汐加熱が月の軌道から必要なエネルギーを抽出することになる。 土星の周り。 そしてウォーカー氏によると、これにより軌道離心率はさらに減少し、最終的にはミマスの軌道は完全に円形になり、プロセス全体が永久に停止するという。

軌道離心率

軌道離心率は 0 から 1 の範囲の値で測定され、0 は完全な円を表し、1 は放物線を表します。 その間の値はすべて楕円です。 研究チームは、ミマスの軌道離心率が現在の値の2～3倍になったときに氷の融解が始まったに違いないと推定している。 これは、小さな月の歴史の過去 1,000 万年を表しており、今日私たちが観察している地質と一致する進化の証人です。

「一般的に、海洋世界について考えるとき、クレーターはあまり見られません。エウロパやエンケラドゥスの南極で起こっているように、環境がクレーターを更新し、最終的には消去してしまうからです。」 「したがって、ハーシェル・クレーターの形状、中央の頂上、そして無傷の内部を考えると、ハーシェルが形成された過去には氷の殻がもっと厚かったことが必要です。」

研究によると、実際、クレーターが今日私たちが見ているような状態になるには、クレーターを作った天体が衝突したとき、土星の衛星を覆う氷の層の厚さは少なくとも55キロメートルあったはずだという。 ハーシェルは約41億年前。

「クレーターは海の存在を知る手がかりを提供してくれるとウォーカーは説明する(…)」 要約すると、データは、ミマスの地下海洋はまだ非常に新しく、形成が始まったのは 2,500 万年以上前である可能性があることを示しています。

「言い換えれば、ミマスは1,000万年前から2,500万年前まで完全に凍結していたが、その時点で氷床が溶け始めたと我々は考えている、と科学者は結論づけている。」 何が変化して融解の時代が始まったのかはまだ調査中です。 「私たちはミマスの歴史の中でも特に興味深い時期にミマスを見ているのかもしれません。」