Дослідники з Southwest Research Institute вирішили довести, що крихітний, найбільш внутрішній супутник Сатурна був замороженим інертним супутником, і замість цього несподівано виявили переконливі докази того, що Мімас має рідкий внутрішній океан. Останніми днями місії НАСА «Кассіні» космічний апарат виявив цікаву лібрацію або коливання в обертанні Мімаса, що часто вказує на наявність геологічно активного тіла, здатного підтримувати внутрішній океан.
«Якщо на Мімасі є океан, то супутник являє собою новий клас невеликих» невидимих «океанських світів з поверхнею, яка не видає існування океану», - сказала Алісса Роден з SwRI, фахівець з геофізики крижаних супутників, особливо тих, які містять океани.
Одне з найцікавіших відкриттів у планетарній науці за останні 25 років полягає в тому, що в нашій Сонячній системі часто зустрічаються світи з океанами під шарами скель і льоду. До таких світів належать крижані супутники планет-гігантів, таких як Європа, Титан і Енцелад, а також далекі планети, такі як Плутон.
Такі світи, як Земля, з поверхневими океанами, повинні знаходитися в межах вузького діапазону відстаней від своїх зірок, щоб підтримувати температуру, яка підтримує рідкі океани. Однак внутрішні водні океанські світи (IWOW) знаходяться на набагато більш широкому діапазоні відстаней, що значно збільшує кількість населених світів, які, ймовірно, існують в галактиці.
«Оскільки поверхня Мімаса сильно вирита кратерами, ми подумали, що це просто замерзла брила льоду», - сказала Алісса Роден. "IWOW, такі як Енцелад і Європа, мають тенденцію до тріщин та інших ознак геологічної активності. Виявляється, поверхня Мімаса обманювала нас, і наше нове розуміння значно розширило визначення потенційно населеного світу в нашій Сонячній системі і за її межами ".
Приливні процеси розсіюють орбітальну і обертальну енергію у вигляді тепла в супутнику. Щоб відповідати внутрішній структурі, виведеній з лібрації Мімаса, приливне нагрівання всередині місяця має бути досить сильним, щоб не дати океану замерзнути, але досить маленьким, щоб підтримувати товсту крижану оболонку.
Використовуючи моделі приливного нагріву, команда вчених розробила численні методи для створення найбільш правдоподібного пояснення стаціонарної крижаної оболонки товщиною від 22 до 37 кілометрів над рідким океаном.
«У більшості випадків, коли ми створюємо ці моделі, нам доводиться їх точно налаштовувати, щоб отримати те, що ми спостерігаємо», - сказав Алісса Роден. «Цього разу свідчення існування внутрішнього океану просто вискочили з найбільш реалістичних сценаріїв стабільності крижаних оболонок і спостережуваних лібрацій».
Вчені також виявили, що тепловий потік з поверхні дуже чутливий до товщини крижаної оболонки, що може перевірити космічний зонд.
Наприклад, космічний апарат «Юнона» повинен пролетіти повз Європу і використовувати свій мікрохвильовий радіометр для вимірювання теплових потоків на цьому супутнику Юпітера. Ці дані дозволять вченим зрозуміти, як тепловий потік впливає на крижані оболонки океанських світів, таких як Мімас, які особливо цікаві, оскільки місія Europa Clipper поступово наближається до свого запуску в 2024 році.
«Хоча наші результати підтверджують наявність підлідного океану на Мімасі, складно узгодити орбітальні та геологічні характеристики супутника з нашим нинішнім розумінням його теплової орбітальної еволюції», - говорить Алісса Роден.
"Оцінка статусу Мімаса як океанічного місяця дозволить порівняти моделі його формування та еволюції. Це допомогло б нам краще зрозуміти кільця Сатурна і супутники середнього розміру, а також поширеність потенційно придатних для життя океанічних супутників, особливо у Урана. Мімас - приваблива мета для подальшого вивчення ".
Дослідження було опубліковано в журналі Icarus.