Kiedy sonda NASA Dawn uchwyciła obrazy głębokich kanałów wydrążonych w powierzchni asteroidy Vesta, naukowcy stanęli przed zagadką: w jaki sposób ciecz mogła płynąć wystarczająco długo, aby utworzyć te charakterystyczne formacje na ciele nieposiadającym atmosfery? Nowe badania, finansowane przez NASA, przynoszą zaskakująco prostą odpowiedź – sól kuchenna.
Sekret tkwi w soli
„Nie tylko uderzenia meteoroidów wywołują przepływ cieczy na powierzchni, ale te ciecze są aktywne wystarczająco długo, by stworzyć konkretną rzeźbę powierzchni,” wyjaśnia Jennifer Scully, planetolożka z Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA (JPL) i liderka projektu badawczego. Krytycznym pytaniem, na które zespół badawczy chciał odpowiedzieć, było: jak długo taki przepływ może przetrwać, zanim zamarznie w surowych warunkach kosmicznego próżni?
Aby znaleźć odpowiedź, badacze wykorzystali specjalistyczną komorę próżniową DUSTIE (Dirty Under-vacuum Simulation Testbed for Icy Environments) w JPL. W tych symulacjach, przypominających warunki panujące na Vestę po uderzeniu meteoroidów, czysta woda zamarzała niemal natychmiast. Jednak solanki, czyli roztwory wody z dużą zawartością soli, potrafiły pozostawać w stanie ciekłym przez co najmniej godzinę. To wystarczająco dużo czasu, by wyżłobić widoczne na Vesta kanały, których utworzenie zajęłoby zaledwie około 30 minut.
Naturalna ochrona dla cieczy
Badania ujawniły także interesujący mechanizm ochronny, który umożliwia dłuższe istnienie płynnych solanek na bezpowietrznych ciałach niebieskich. Gdy warstwa wierzchnia solanki zamarza, tworzy się swego rodzaju „wieczko” – ochronna powłoka lodu, która izoluje ciecz w głębszych partiach przed wpływem próżni kosmicznej. Proces ten przypomina ziemskie przepływy lawy, w których ciecz podgrzana w tubach lawowych przemieszcza się na większe odległości niż ta wystawiona na kontakt z chłodnymi temperaturami powierzchni.
Vesta i lekcje dla Układu Słonecznego
Odkrycie to ma znaczenie nie tylko dla zrozumienia historii geologicznej Vesty, ale także dla szerszych badań nad zachowaniem cieczy w ekstremalnych warunkach przestrzeni kosmicznej. Badania mogą rzucić nowe światło na potencjalne „błotne wulkany” na Marsie czy lodowe wulkany na Europie – księżycu Jowisza.
Sonda Dawn, która spędziła aż 14 miesięcy badając Vestę w latach 2011-2012, dostarczyła ogromu danych na temat procesów kształtujących nasz kosmiczny sąsiedztwo. Każde kolejne odkrycie przybliża nas do lepszego zrozumienia mechanizmu formowania się powierzchni ciał niebieskich w Układzie Słonecznym.
Kluczowe pojęcia
– Solanka (brine) – Roztwór wody zawierający wysokie stężenie soli, który potrafi pozostać ciekły w warunkach, w których czysta woda zamarza natychmiast.
– DUSTIE – Komora próżniowa zaprojektowana do symulowania warunków kosmicznych, takich jak te panujące na zimnych, pozbawionych atmosfery ciałach niebieskich.
– Formacje przepływowe (flow formations) – Kanały i doliny, które powstają na powierzchni ciał niebieskich w wyniku przemieszczania się płynów lub osuwisk.
Podsumowanie wiedzy
1. Jak długo solanki pozostawały płynne podczas eksperymentów w DUSTIE?
Solanki pozostawały w stanie ciekłym przez co najmniej godzinę w warunkach próżni.
2. Ile czasu zajęło utworzenie kanałów na Vecie?
Naukowcy szacują, że proces ich powstawania trwał około 30 minut.
3. W jaki sposób solanki były chronione przed próżnią kosmiczną?
Tworzyły „pokrywę” w postaci zamarzniętej warstwy lodu, która izolowała ciecz pod spodem.
4. Jak proces przepływu solanki przypomina ziemskie zjawiska?
Jest podobny do przepływów lawy w tubach, które pozwalają na dłuższe ruchy materiału dzięki ochronie przed bezpośrednim chłodzeniem.
Badania te dowodzą, jak istotne są zagadnienia geologiczne, nawet na małych ciałach niebieskich takich jak asteroidy, w zrozumieniu mechanik, jakie kształtują nasz Układ Słoneczny. Wciągające i pełne niespodzianek, nauka pokazuje, że nawet najbardziej zwyczajne składniki – jak sól – mogą skrywać klucz do rozwikłania kosmicznych tajemnic.
