महासागरीय दुनिया और बर्फीले उपग्रह

बर्फीले आवरण के नीचे छिपे तरल पानी के वैश्विक महासागरों वाले चंद्रमा, पृथ्वी से परे जीवन की तलाश के लिए सबसे आशाजनक स्थानों में से हैं।

Definition

महासागरीय दुनिया बर्फीले चंद्रमा और अन्य पिंड हैं जो अपनी जमी हुई सतहों के नीचे तरल पानी की एक परत बनाए रखते हैं, जो आंतरिक या ज्वारीय तापन द्वारा पोषित होती है।

Scope

यह विषय बर्फीले उपग्रहों को शामिल करता है जिनमें उपसतह तरल-जल महासागर हैं या हो सकते हैं, जिनमें यूरोपा, गेनीमेड, कैलिस्टो, एन्सेलेडस और टाइटन, साथ ही अन्य संभावित महासागरीय दुनिया शामिल हैं। यह प्रेरित चुंबकीय क्षेत्रों, गुरुत्वाकर्षण और स्थलाकृति, लिब्रेशन और फूटते हुए प्लूम्स से इन महासागरों के साक्ष्य का वर्णन करता है; पानी को तरल रखने में ज्वारीय तापन और एंटीफ्रीज विलेय की भूमिका; बर्फ-शैल भूविज्ञान; और चट्टान के संपर्क में महासागरों की खगोल-जैविक क्षमता।

Core questions

• बर्फीले चंद्रमा अपनी जमी हुई परतों के नीचे तरल-जल महासागरों को कैसे बनाए रखते हैं?
• साक्ष्य की कौन सी पंक्तियाँ चंद्रमा के अंदर एक छिपे हुए महासागर को प्रकट करती हैं?
• क्या ये महासागर चट्टान के संपर्क में हैं, जो रसायन विज्ञान प्रदान करते हैं जो जीवन का समर्थन कर सकता है?
• ऊपरी बर्फ के खोल कितने मोटे और गतिशील हैं?

Key theories

ज्वारीय रूप से गर्म उपसतह महासागर

विलक्षण कक्षाओं में चंद्रमाओं का आवधिक गुरुत्वाकर्षण फ्लेक्सिंग गर्मी को नष्ट कर देता है, जो एंटीफ्रीज विलेय के साथ मिलकर, एक इन्सुलेटिंग बर्फ के खोल के नीचे एक वैश्विक तरल-जल महासागर को बनाए रख सकता है।

महासागरों का प्रेरित-चुंबकीय-क्षेत्र का पता लगाना

एक नमकीन, विद्युत प्रवाहकीय महासागर एक चंद्रमा के बदलते चुंबकीय वातावरण पर एक प्रेरित क्षेत्र उत्पन्न करके प्रतिक्रिया करता है, जिसे अंतरिक्ष यान मैग्नेटोमीटर ने यूरोपा और कैलिस्टो में पता लगाया।

एक उपसतह जलाशय से सक्रिय प्लूम्स

एन्सेलेडस के दक्षिणी ध्रुव से निकलने वाले जल वाष्प और बर्फ के कणों के जेट सीधे एक उपसतह तरल जलाशय का नमूना लेते हैं, जिसमें लवण और कार्बनिक पदार्थ प्रकट होते हैं।

Mechanisms

ज्वारीय फ्लेक्सिंग और अवशिष्ट रेडियोजेनिक गर्मी बर्फीले चंद्रमाओं के आंतरिक भाग को गर्म करती है, जबकि घुले हुए लवण और अमोनिया हिमांक बिंदु को कम करते हैं, एक इन्सुलेटिंग बर्फ के खोल के नीचे तरल पानी को बनाए रखते हैं। महासागर प्रेरित चुंबकीय क्षेत्रों, विषम गुरुत्वाकर्षण और लिब्रेशन, सतह टेक्टोनिक्स, और, एन्सेलेडस में, फूटते हुए प्लूम्स के माध्यम से खुद को प्रकट करते हैं जो आंतरिक सामग्री को अंतरिक्ष में ले जाते हैं।

Clinical relevance

चट्टानी आंतरिक भागों के संपर्क में उपसतह महासागर तरल पानी, रासायनिक ऊर्जा और कार्बनिक अणु प्रदान करते हैं, जिससे बर्फीले चंद्रमा पृथ्वी से परे रहने योग्य वातावरण और जीवन की तलाश में प्रमुख लक्ष्य बन जाते हैं।

History

वॉयजर ने युवा, बर्फ-पुनर्जीवित चंद्रमाओं का संकेत दिया, और गैलीलियो मिशन के मैग्नेटोमीटर ने 1990 के दशक के अंत में यूरोपा और कैलिस्टो के अंदर महासागरों के लिए मजबूत सबूत प्रदान किए। एन्सेलेडस में सक्रिय प्लूम्स की कैसिनी की 2005 की खोज और टाइटन के मीथेन चक्र और उपसतह महासागर के उसके अध्ययन ने महासागरीय दुनिया को एक केंद्रीय विषय बना दिया, जिससे यूरोपा क्लिपर जैसे समर्पित मिशनों को प्रेरणा मिली।

Debates

यूरोपा की रहने की क्षमता और बर्फ-शैल की मोटाई

यूरोपा का बर्फ का खोल कितना मोटा है और इसका महासागर सतह के साथ कितनी आसानी से सामग्री का आदान-प्रदान करता है, दोनों ही रहने की क्षमता और अन्वेषण के लिए महत्वपूर्ण हैं, अनिश्चित बने हुए हैं।

Key figures

• Margaret Kivelson
• Carolyn Porco
• Francis Nimmo
• Robert Pappalardo

Seminal works

• khurana1998
• porco2006
• nimmopappalardo2016

Frequently asked questions

किन चंद्रमाओं में महासागर होने की संभावना है?

बृहस्पति पर यूरोपा, गेनीमेड और कैलिस्टो, और शनि पर एन्सेलेडस और टाइटन के लिए मजबूत मामले मौजूद हैं, जिसमें कई अन्य बर्फीले पिंड आगे के उम्मीदवार हैं।

सूर्य से इतनी दूर एक चंद्रमा में तरल पानी कैसे हो सकता है?

ज्वारीय फ्लेक्सिंग और रेडियोधर्मी क्षय से निकलने वाली गर्मी, लवणों के साथ मिलकर जो पानी के हिमांक बिंदु को कम करते हैं, एक इन्सुलेटिंग बर्फ के खोल के नीचे एक महासागर को तरल रख सकते हैं, यहां तक कि ठंडे बाहरी सौर मंडल में भी।