A tudósok korábban úgy gondolták, hogy a Mimas csak egy nagy jégdarab, mielőtt a NASA Cassini-missziója a Szaturnuszt és 146 holdjának némelyikét tanulmányozta a gyűrűs bolygó körül 2004 és 2017 között.
A Mimast 1789-ben William Herschel angol csillagász fedezte fel egy apró pontként a Szaturnusz közelében. 1980-ban a Voyager-szondák készítettek róla először képet az űrből. A Mimas felszínét kráterek borítják, a legnagyobb 130 kilométer átmérőjű, amelynek hatására a hold a „Csillagok háborúja” filmekből ismert Halálcsillagra hasonlít.
A Cassini által a Mimas körül tett expedíciója során gyűjtött adatok felkeltették a csillagászok érdeklődését. A hold valamivel több mint 22 óra alatt kerüli meg a Szaturnuszt, és csak 186 ezer kilométerre van a bolygótól. A Cassini adataiból kiderült, hogy a Mimas forgása és keringési mozgása a hold belseje által kiváltott változásokon ment keresztül.
Egy európai kutatócsoport 2014-ben megállapította, hogy vagy egy merev, hosszúkás és sziklás mag, vagy egy felszín alatti óceán válthatja ki a hold forgását és mozgását.
A korábbi tanulmány folytatásaként dr. Valéry Lainey, az Observatoire de Paris csillagásza és kollégái elemezték a pályamozgási adatokat, hogy kiderítsék, melyik forgatókönyv a legvalószínűbb. Az eredményeket szerdán publikálták a Nature című folyóiratban – írja a CNN.
A csapat megállapította, hogy a hold forgása és keringése nem egyezik meg a Cassini megfigyeléseivel, ha a Mimasnak palacsinta alakú kőzetmagja van. Ehelyett a Mimas pályájának időbeli alakulása arra utalhat, hogy egy belső óceán alakította ki a mozgását – mondta Lainey.
„Ez a felfedezés a Mimast a belső óceánnal rendelkező holdak exkluzív klubjába sorolja, beleértve az Enceladust és az Európát, de egy egyedülálló különbséggel: az óceánja figyelemre méltóan fiatal, a becslések szerint mindössze 5 és 15 millió év közötti” – fogalmazott a tanulmány társszerzője, dr. Nick Cooper, a londoni Queen Mary Egyetem Fizikai és Kémiai Tudományok Iskolája csillagászati részlegének tiszteletbeli kutatója a közleményben.
Régi felszín, fiatal óceán
A kutatócsoport a Mimas óceánjának eredetét és korát úgy határozta meg, hogy tanulmányozta, hogyan reagál a nagyjából 400 kilométer átmérőjű hold a Szaturnusz által rá gyakorolt gravitációs erőkre.
„A belső felmelegedés a Szaturnusz által a Mimasra emelt árapályokból származhat” – emelte ki Lainey. „Ezek az árapályhatások súrlódást idéztek elő a hold belsejében, ami hőt biztosított”.
A kutatócsoport gyanúja szerint az óceán körülbelül 20 és 30 kilométer közötti mélységben van a Hold jégpáncélja alatt. Mivel az óceán csillagászati szempontból fiatalnak számít, a felszínen nem lennének olyan külső jelek, amelyek egy felszín alatti óceán jelenlétére utalnának.
A Mimason található kráterek árulkodó jellegű gyűrődések, amelyek arra utalnak, hogy a felszíne öreg. A Szaturnusz Enceladus azonban fiatalabbnak tűnik, mert aktív gejzírek járultak hozzá a felszínre kerüléshez, vagyis az új, friss anyag lerakódásához a hold felszínén.
Az óceán még kialakulóban van, így a Mimas egyedülálló betekintést nyújthat a többi jeges holdon a felszín alatti óceánok kialakulásának folyamataira – mondták a kutatók.
Az óceáni világok közelebbről
A felfedezés megváltoztathatja a csillagászok gondolkodását a Naprendszerünk holdjairól.
„Ha a Mimas globális óceánt rejt, az azt jelenti, hogy folyékony víz szinte bárhol lehet” – emelte ki Lainey. „Már vannak komoly jelöltjeink globális óceánokra olyan holdakon, mint a Callisto, a Dione és a Triton”.
2017-ben a NASA bejelentette, hogy az óceáni világok lehetnek a legvalószínűbb helyek, ahol a Földön túli életet találhatunk, és olyan küldetések, mint az Európai Űrügynökség Juice, valamint a NASA Europa Clipper és Dragonfly űrszondái vizsgálják a Jupiter Europa, Ganümédész és Callisto nevű holdjainak, valamint a Szaturnusz Titán nevű holdjának lehetséges lakhatóságát.
„A nemrégiben kialakult folyékony vízzel teli óceán létezése a Mimast az élet eredetét kutató tudósok számára a tanulmányozás elsődleges jelöltjévé teszi” – mondta Cooper.
Lehet, hogy itt az ideje megfigyelni más, látszólag csendes holdakat is szerte a Naprendszerben, amelyek olyan körülményeket rejthetnek, amelyek életet biztosíthatnak, mondták a tanulmány szerzői.
„Lainey és munkatársai eredményei a Naprendszer közepes méretű jeges holdjainak alapos vizsgálatára ösztönöznek majd szerte a Naprendszerben” – írta dr. Matija Ćuk és Alyssa Rose Rhoden a tanulmányt kísérő cikkben. Ćuk a kaliforniai SETI Intézet kutatója, Rhoden pedig a coloradói Délnyugati Kutatóintézet bolygótudományi igazgatóságának vezető kutatója.
Egyik szerző sem vett részt a tanulmányban, de Rhoden már írt kutatásokat a Mimason található „rejtett” óceán lehetőségéről.
„Alapvetően az a különbség a 2022-es cikkünk és az új cikk között, hogy mi azt találtuk, hogy a Mimas geológiája nem zárja ki az óceánt, míg ők valójában az óceán jelét észlelik a Mimas pályáján belül” – mondta Rhoden. „Ez az eddigi legerősebb bizonyítékunk arra, hogy a Mimasnak ma valóban van óceánja”.
A 2022-es jelentés óta Rhoden és kutatócsoportja folytatta a Mimas vizsgálatát, és egyetért az új tanulmány következtetésével a hold óceánjának viszonylag fiatal koráról.
„A Mimas mindenképpen azt mutatja, hogy az öreg felszínnel rendelkező holdak fiatal óceánokat rejthetnek, ami elég izgalmas” – hangsúlyozta Rhoden. „Úgy gondolom, hogy spekulálhatunk arról, hogy a holdakon sokkal régebben alakultak ki óceánok, mint azt gyakran feltételezzük”.