Oceani sotterranei su altri pianeti / planetoidi: in che modo gli astronomi lo possono dedurre


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Di recente ho esaminato i planetoidi nella nostra fascia di asteroidi e ne ho trovato uno che ha attirato il mio interesse, Cerere. Uno dei punti principali che è stato detto a riguardo era che aveva un oceano sotterraneo. Ma sono perplesso su come gli astronomi possano arrivare a questa conclusione. Qualsiasi spiegazione sarebbe molto apprezzata.


Non è una risposta completa, ma la densità ci dice qualcosa. È abbastanza facile calcolare la densità se puoi misurare la dimensione e il campo gravitazionale di un oggetto. Cerere non ha ghiaccio significativo sulla sua superficie perché è troppo vicino al sole e il ghiaccio sublima ma una stima approssimativa del suo contenuto di ghiaccio può essere stimata dalla sua densità. Densità di Cerere se 2.16 suggerisce che è circa la metà del ghiaccio. en.wikipedia.org/wiki/Ceres_%28dwarf_planet%29 Sono meno chiaro su come determinano esattamente il liquido rispetto al solido.
userLTK

Quindi dedurre se il pianeta ha un oceano sotterraneo per densità? Hmm, sembra un metodo interessante.
The Contextual Path,

@Perry_Steven, è un metodo incompleto, ma è un punto di partenza. Un aspetto negativo è che abbiamo difficoltà a ottenere una stima delle buone dimensioni senza avvicinarci abbastanza. Non abbiamo ancora una buona stima della dimensione di diversi pianeti nani.
userLTK

Risposte:


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Come hanno concluso che ci potrebbe essere un oceano sotterraneo su Cerere è da Spectralscopy .

La firma spettrale può essere riassunta in questo modo:

Elementi diversi emettono spettri di emissione diversi quando sono eccitati perché ogni tipo di elemento ha un guscio di energia o un sistema di livelli di energia unici. Ogni elemento ha un diverso set di colori di emissione perché hanno differenti spaziature del livello di energia. Vedremo gli spettri di emissione o il modello di lunghezze d'onda (spettri atomici) emessi da sei diversi elementi in questo laboratorio. Identificheremo quindi un elemento sconosciuto confrontando il colore dell'ignoto con il colore della fiamma dei nostri noti.

E un altro :

Quando qualcosa è abbastanza caldo da brillare (come una stella), ti dà informazioni su cosa è fatto, perché sostanze diverse emettono uno spettro di luce diverso quando vaporizzano. Ogni sostanza produce uno spettro unico, quasi come un'impronta digitale.

Quindi come gli scienziati avrebbero concluso che c'era acqua a causa dei vapori d'acqua nell'atmosfera. Emette una certa lunghezza d'onda che potrebbe essere confrontata con l'elemento più vicino che emette la stessa lunghezza d'onda che è l'acqua.

Quindi gli scienziati avrebbero usato il magnetometro di Galileo (uno strumento che misura la forza e la direzione dei campi magnetici) per concludere che potrebbe esserci un oceano sul pianeta nano. La forza e la risposta del campo indotto direbbero agli scienziati una stima approssimativa della sottosuperficie del pianeta nano che in cambio potrebbero dedurre il fatto che c'è una grande quantità di acqua presente che equivale a un oceano.


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@CipherBot: mi dispiace ma questo è sbagliato. Mentre la spettroscopia ti aiuta a dedurre che c'è acqua, ciò non significa che ci sia un oceano sotterraneo. Quelli che trovi misurando i campi magnetici indotti che presumibilmente provengono da ioni risolti e in movimento nell'oceano sotterraneo.
AtmospherPrisonEscape

Deve aver premuto il pulsante sbagliato e ho scartato la mia modifica. Bene, questa è la risposta completa. Ci scusiamo per l'inconveniente.
CipherBot,

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@CipherBot: la tua risposta non stabilisce ancora come la presenza di acqua possa essere rilevata da un magnetometro .. Mi dispiace di essere così esigente, ma penso che questa sia una buona domanda e meriti una risposta dettagliata. Ne scrivo uno?
AtmospherPrisonEscape

@AtmospherPrisonEscape sicuro che puoi.
CipherBot,

Bene, penso che ora risponda alla mia domanda. Grazie ancora per i tuoi input CipherBot, AtmospherPrisonEscape e UserTLK. È molto apprezzato
The Contextual Path,

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Da quello che ho letto tra cui questo e questo e questo , alcuni modelli prevedono uno strato di acqua liquida. La presenza di acqua (liquido o ghiaccio) è prevista in base alla misurazione della densità di 2,1 g / cm3 che è un po 'più di Ganimede, Titano e Callisto e considerevolmente inferiore a Europa. All'inizio della storia di Cerere il suo interno sarebbe stato più caldo a causa del calore residuo dovuto alla formazione e al decadimento degli elementi radioattivi e ci sarebbe stata una grande quantità di acqua liquida. Come raffreddata Ceres con l'età mediante convezione di calore alla superficie e diminuendo decadimento radioattivo, la maggior parte o tutta l'acqua liquida sottosuolo avrebbe frozen.There puòessere ancora uno strato di acqua liquida a causa del calore interno residuo e della miscelazione di materiali come l'ammoniaca nell'acqua che ridurrebbe la temperatura di congelamento. Per quanto riguarda il rilevamento del vapore acqueo superficiale, esiste la possibilità che ci sia un po 'di "criovanolcanismo" (vulcani d'acqua) su Cerere (come Encelado ed Europa), che indicherebbe acqua sotterranea, ma si pensa che provenga dalla sublimazione del ghiaccio sul superficie simile a ciò che accade sulle comete. Secondo uno degli articoli che ho letto sopra, gli scienziati credono che quando Cerere è il più vicino al sole si verifica questa sublimazione e quando più lontano non lo fa.

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