Um novo estudo da NASA tem implicações para a busca de vida extraterrestre. Certos luas tidally estressados no sistema solar exterior, como Europa e lua Enceladus de Saturno, porto oceanos de água líquida sob suas crostas de gelo. Os cientistas pensam que a vida pode se originam nesses oceanos se eles têm outros ingredientes-chave que se pensa ser necessário, como quimicamente disponíveis fontes de energia e matérias-primas, e eles têm existido tempo suficiente para que a vida se formar. O novo trabalho sugere que tais oceanos do subsolo, seja composto de água ou de outro líquido, serão mais comuns e duram mais tempo do que o esperado, tanto dentro do nosso sistema solar e além.
Assim como um empurrão precisamente cronometrada em um balanço irá torná-lo ir mais alto, oceanos pode cair em um estado de ressonância e, por vezes, produzir calor significativa através do fluxo das marés. "Mudanças de longo prazo nas taxas de aquecimento ou arrefecimento dentro de um oceano subterrâneo são susceptíveis de produzir uma combinação de espessura da camada do oceano e viscosidade que gera uma ressonância e produz calor considerável," disse o co-autor Christopher Hamilton, da Universidade do Arizona. "Portanto, o mistério pode não ser como tal oceanos do subsolo poderia sobreviver, mas como eles poderiam perecer. Consequentemente, os oceanos do subsolo dentro Io e outros satélites poderia ser ainda mais comum do que o que temos sido capazes de observar até agora."
Marés que fluem em um oceano subterrâneo de rocha fundida, ou magma, poderia explicar por que a lua de Júpiter Io parece ter seus vulcões em "errado" do lugar. Uma nova pesquisa da NASA implica que os oceanos sob as crostas de luas tidally estressados podem ser mais comuns e duram mais tempo do que o esperado. O fenômeno se aplica aos oceanos feitas a partir de qualquer magma ou água, potencialmente aumentando as chances de vida em outros lugares do universo.
"Esta é a primeira vez que a quantidade e distribuição de calor produzido pelas marés de fluido em um oceano de magma subterrânea em Io foi estudado em detalhe," disse Robert Tyler, da Universidade de Maryland, College Park e Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. "Nós descobrimos que o padrão de aquecimento de maré previsto por nosso modelo de fluido-maré é capaz de produzir os padrões de calor de superfície que são realmente observadas em Io." Tyler é o autor principal de um artigo sobre esta pesquisa publicada em Junho de 2015, a Série Suplemento Astrophysical Journal.
Io é o mundo o mais vulcânica ativo no sistema solar, com centenas de vulcões em erupção detonação fontes de lava até 250 milhas (cerca de 400 quilômetros) de altura. A intensa atividade geológica é o resultado do calor produzido por um cabo de guerra gravitacional entre a gravidade enorme de Júpiter e outros puxa menores, mas precisamente cronometradas de Europa, uma lua Io vizinho para que orbita mais longe da Jupiter. Io orbita mais rápido, completando duas órbitas cada vez Europa termina um. Este calendário regular, significa que Io se sente o mais forte atração gravitacional de seu vizinho na mesma localização orbital, o que distorce a órbita de Io em uma forma oval. Esta órbita modificado provoca Io para flexionar como ele se move em torno de Júpiter, fazendo com que material dentro Io mudar de posição e gerar calor pelo atrito, assim como esfregar as mãos juntas rapidamente torna mais quente.
Teorias anteriores de como este calor é gerado dentro Io tratada a lua como um objeto sólido mas deformável, um pouco como o barro. No entanto, quando os cientistas compararam modelos de computador usando este pressuposto para um mapa dos locais vulcão reais sobre Io, eles descobriram que a maioria dos vulcões foram compensados de 30 a 60 graus para o leste de onde os modelos previam o calor mais intenso deve ser produzido.
O padrão era muito consistente para escrevê-lo fora como uma anomalia simples, como magma fluindo diagonalmente através de rachaduras e em erupção nas proximidades. "É difícil de explicar o padrão regular que vemos em tantos vulcões, tudo deslocando na mesma direção, usando apenas os nossos modelos de corpo sólido de aquecimento de maré clássicos", disse Wade Henning, da Universidade de Maryland e NASA Goddard, um co-autor do papel.
O mistério dos vulcões de Io extraviado pediu uma explicação diferente - um que tinha a ver com a interação entre o calor produzido pelo fluxo de fluido e calor a partir de marés de corpo sólido.
"Fluidos - fluidos particularmente 'pegajosas' (ou viscosas) - pode gerar calor através de fricção dissipação de energia como eles se movem", disse o co-autor Hamilton. A equipe pensa grande parte da camada do oceano é provavelmente uma pasta parcialmente fundido ou matriz com uma mistura de rocha fundida e sólido. Como os fluxos de rocha derretida sob a influência da gravidade, pode rodar e esfregar contra a rocha sólida circundante, gerando calor. "Este processo pode ser extremamente eficaz para determinadas combinações de espessura da camada e a viscosidade que pode gerar ressonâncias que aumentam a produção de calor," disse Hamilton.
A equipe pensa de uma combinação de efeitos de aquecimento de maré de fluidos e sólidos podem explicar melhor toda a actividade vulcânica observado em Io. "O componente de aquecimento de maré de fluido de um modelo híbrido melhor explica a preferência equatorial da atividade vulcânica e da mudança para o leste em concentrações vulcão, enquanto simultânea de corpo sólido aquecimento de maré no-manto profundo poderia explicar a existência de vulcões em altas latitudes", disse Henning. "Tanto a atividade das marés sólido e líquido gerar condições que favorecem a existência um do outro, de modo que estudos anteriores poderiam ter sido apenas metade da história de Io."
A pesquisa foi financiada por um subsídio do programa da NASA Outer Planets Research.
O Galaxy diário via NASA / Goddard Space Flight Center
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