Ariel, Uranüs’ün uydularından biri, çatlamış buz kabuğunun altında bir zamanlar 100 milden daha derin bir yeraltı okyanusu barındırmış olabilir. Miranda’dan elde edilen benzer kanıtlarla birlikte değerlendirildiğinde, uzak Uranüs sistemi birden fazla gizli okyanus dünyasına ev sahipliği yapıyor olabilir.
Ariel’in donmuş dış kabuğunun altında bir zamanlar geniş bir okyanus bulunmuş olabileceğine dair kanıtlar artıyor. Icarus dergisinde yayımlanan araştırma, bu gizli okyanusun zaman içinde nasıl değişmiş olabileceğini inceliyor ve bir zamanlar 100 milden (170 kilometreden) daha derin olabileceğini öne sürüyor. Karşılaştırma yapmak gerekirse, Pasifik Okyanusu’nun ortalama derinliği yaklaşık 2,5 mil (4 kilometre).
“Ariel, buzlu uydular arasında oldukça özgün,” dedi makalenin eş yazarı Planetary Science Institute kıdemli bilim insanı Alex Patthoff.
Şaşırtıcı derecede şiddetli bir geçmişe sahip bir uydu
Ariel, Uranüs’ün uyduları arasında en parlak olanı ve gezegene en yakın ikinci uydu. Sadece 720 mil (1.159 km) çapında olan uydu — Tucson’daki PSI ile Utah’taki Salt Lake City arasındaki mesafe — Uranüs sistemindeki dördüncü en büyük uydu konumunda.
Nispeten küçük boyutuna rağmen Ariel’in yüzeyi olağanüstü derecede karmaşık. Makalenin birinci yazarı, Kuzey Dakota Üniversitesi’nin yeni mezunu Caleb Strom’a göre, antik çarpma kraterleri çok daha genç arazinin yanında yer alıyor. Bazı düzgün bölgeler bile kriyovolkanizmadan oluşmuş olabilir; bu süreçte erimiş kayadan değil, buzlu bir dünyadan su, buz veya diğer uçucu maddelerin püskürmesi söz konusu.
Ariel aynı zamanda çatlaklar, sırtlar ve grabenlerle kaplı; grabenler kabuğun bölümlerinin çevredeki arazinin altına düştüğü alanlar. Bu yapıların bazıları Güneş Sistemi’nde neredeyse başka hiçbir yerde bulunmayan ölçeklerde gerçekleşiyor.
Ariel’in Gizli İç Yapısının Yeniden Oluşturulması
Bu devasa yüzey özellikleri yeni araştırmayı motive eden şey oldu. Araştırmacılar, bugün görülebilen çatlakları oluşturmak için Ariel’in iç yapısının ve yörüngesinin geçmişte nasıl görünmüş olabileceğini belirlemek istedi.
Önemli bir faktör yörünge dışmerkezliğidir; bu, bir yörüngenin mükemmel bir daireden ne kadar farklı olduğunu tanımlar. Ariel’in iç yapısındaki ve yörünge dışmerkezliğindeki değişimler, buzlu kabuğu üzerinde etkili olan gelgit geriliminin miktarını etkileyebilir. Uydu Uranüs çevresinde hareket ederken yerçekimi kuvvetleri onu tekrar tekrar uzatıp sıkıştırıyor ve bu da yüzeyde büyük çatlaklara yol açacak kadar gerilim oluşturabiliyor.
“Önce yüzeyde gördüğümüz daha büyük yapıları haritaladık, ardından Ariel’in Uranüs’e yaklaşırken ve uzaklaşırken yörüngesi boyunca futbol topu şeklinden hafif futbol şekline ve geri dönüşümüne bağlı olarak yüzeydeki gelgit gerilimlerini modellemek için bir bilgisayar programı kullandık,” dedi Patthoff. “Modeli yüzeyde gördüklerimizle birleştirerek Ariel’in geçmiş dışmerkezliği ve okyanusun ne kadar kalın olabileceği hakkında çıkarımlar yapabiliyoruz.”
Çok Daha Dışmerkezli Bir Yörünge
Araştırmacılar, Ariel’in bir zamanlar yaklaşık 0,04 yörünge dışmerkezliğine sahip olabileceğini buldu; bu değeri bugünkünden yaklaşık 40 kat daha fazla.
0,04 hâlâ neredeyse dairesel görünen bir yörüngeyi temsil etse de, bu fark Ariel üzerinde etkili olan gelgit kuvvetlerini büyük ölçüde artırmış olurdu. Yörüngesi, sürekli yerçekimiyle uzatılıp sıkıştırılmasıyla buz kabuğu yoğun şekilde çatlayan Jüpiter’in uydusu Europa’nın yörüngesinden yaklaşık dört kat daha dışmerkezli olurdu.
Bu kuvvetler, Ariel’in dramatik manzarasını şekillendirmede büyük rol oynamış olabilir.
“Bu çatlakları oluşturmak için ya gerçekten ince bir buz tabakası üzerinde gerçekten büyük bir okyanus ya da daha yüksek bir dışmerkezlik ve daha küçük bir okyanus gerekir,” dedi Patthoff. “Her iki durumda da Ariel’in yüzeyinde gördüğümüz çatlakları oluşturabilmek için bir okyanusa ihtiyaç var.”
Uranüs’ün İkiz Okyanus Dünyaları Olmuş Olabilir
Ariel çalışması, Uranüs’ün uydularının yüzeylerinin altında bir zamanlar ne bulunmuş olabileceğini inceleyen bir serinin ikincisi. Geçen yıl aynı araştırma ekibi, Uranüs’ü çevreleyen bir diğer buzlu uydu olan Miranda için benzer sonuçlar bildirdi.
B birliktedeğerlendirildiğinde, bulgular Uranüs sistemindeki birden fazla uydunun önemli bir yeraltı okyanusu barındırmış olabileceği ihtimalini güçlendiriyor.
“Uranüs sisteminin ikiz okyanus dünyalarına ev sahipliği yapabileceğine dair kanıtlar buluyoruz,” dedi, Miranda ve Ariel çalışmalarını finanse eden NASA Solar System Workings hibesinin baş araştırmacısı ve Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik Laboratuvarı’ndan eş yazar Tom Nordheim. “Ne yazık ki Ariel ve Miranda’nın sadece güney yarıkürelerini gördük. Ancak sonuçlarımız, gelecekteki bir uzay aracının uyduların görüntülenmemiş kuzey yarıkürelerinde görebileceği şeyler hakkında tahminler sunabilir; örneğin orada çatlak ve sırtların konumu. Sonuçta, Uranüs sistemine geri dönüp kendimiz görmemiz gerekiyor.”
Gelecekteki Bir Uranüs Görevi Ne Ortaya Çıkarabilir?
Bilim insanları hâlâ Ariel’in derin okyanusunun tam olarak ne zaman var olduğunu veya ne kadar sürdüğünü bilmiyor. Ancak yeni sonuçlar, uzak buzlu dünyalardaki yeraltı okyanuslarının nasıl oluştuğunu, evrildiğini ve zaman içinde potansiyel olarak nasıl yok olduğunu araştıran gelecek çalışmalar için önemli bir temel sunuyor.
Gelecekte Uranüs’e yapılacak bir uzay aracı görevi, araştırmacıların modellerinden beklenen çatlak ve sırtları arayarak Ariel ve Miranda’nın keşfedilmemiş kuzey yarıkürelerini görüntüleyerek tahminleri test edebilir.
Bu araştırma ayrıca Kuzey Dakota Uzay Hibesi Konsorsiyumu tarafından da finanse edildi.
