Ο Μίμας, ένα από τα φεγγάρια του Κρόνου, είναι περισσότερο γνωστός για τη μεγάλη ομοιότητα που έχει με το «Αστρο του Θανάτου», των ταινιών «Πόλεμος των Αστρων», εξαιτίας του κύριου χαρακτηριστικού του, του κρατήρα διαμέτρου 128 χιλιομέτρων, που έχει και μια ακίδα στο κέντρο. Αν και ο Μίμας δεν είναι βέβαια ένα υπερόπλο καταστροφής πλανητών, κανείς δεν ήξερε με βεβαιότητα αν κάτω από το παγωμένο εξωτερικό του κρύβεται ένας ωκεανός νερού στην υγρή του μορφή. Ομως, μια επιστημονική μελέτη που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο έγκυρο επιστημονικό περιοδικό «Nature», κατέληξε για πρώτη φορά σε ένα συμπέρασμα: Πρόκειται για υδάτινο κόσμο και ο ωκεανός που ανακαλύφθηκε δείχνει να είναι νεογέννητος στην κλίμακα ηλικίας του ηλιακού συστήματος.

Οι αστρονόμοι ήξεραν εδώ και 50 χρόνια ότι μπορεί να υπάρχουν υγροί ωκεανοί κάτω από την παγωμένη επιφάνεια των δορυφόρων του Δία και του Κρόνου. Η θερμότητα που απαιτείται ώστε αυτές οι θάλασσες να μην παγώνουν δεν μπορεί να προέρχεται από τον Ηλιο, που βρίσκεται πολύ μακριά από αυτούς τους δύο γίγαντες του εξωτερικού ηλιακού συστήματος. Η μόνη πηγή μπορεί να είναι η εναπομένουσα θερμότητα στο εσωτερικό τους, από την εποχή σχηματισμού των δορυφόρων. Σε αυτήν την περίπτωση, τα μικροσκοπικά φεγγάρια θα έπρεπε να έχουν χάσει αυτήν την αρχέγονη θερμότητα προ πολλού. Τις τελευταίες δεκαετίες, μια σειρά διαστημοσυσκευών αποκάλυψαν ότι πράγματι ο Δίας και ο Κρόνος, ίσως και άλλοι εξωτερικοί πλανήτες, φιλοξενούν πολλαπλούς υδάτινους κόσμους, κανένας από τους οποίους δεν απαιτεί την εσωτερική θερμότητα από τον σχηματισμό τους.

Για την Ευρώπη, δορυφόρο του Δία, και για τον Εγκέλαδο, δορυφόρο του Κρόνου, η ύπαρξη υπόγειου ωκεανού αποτελεί πια βεβαιότητα. Δεν ίσχυε το ίδιο για τον Μίμα. Ο Μίμας βρίσκεται σε ελλειπτική τροχιά γύρω από τον Κρόνο, που άλλοτε τον φέρνει πιο κοντά του και άλλοτε τον απομακρύνει. Αυτή η προσέγγιση και απομάκρυνση προκαλεί έντονες βαρυτικές τριβές (παλιρροϊκή θέρμανση) στο εσωτερικό του, που θα μπορούσαν να λιώσουν τον πάγο και να διατηρήσουν έναν ωκεανό υγρό. Ομως, ο Μίμας δεν εμφανίζει στην επιφάνειά του καμιά ένδειξη τέτοιου υπόγειου ωκεανού. Η γεμάτη κρατήρες επιφάνειά του φαίνεται να μη δέχεται καμιά επίδραση από το τι συμβαίνει από κάτω της. Ούτε ρήγματα ούτε γκέιζερ, όπως συμβαίνει στους δορυφόρους για τους οποίους έχει βεβαιωθεί η ύπαρξη ωκεανών κάτω από την επιφάνεια.

Για να διερευνήσει το ζήτημα, η νέα μελέτη επικεντρώθηκε λιγότερο στις λεπτομέρειες της επιφάνειας του Μίμα και περισσότερο στην κίνησή του, εντοπίζοντας στα δεδομένα από την αποστολή «Κασίνι» τη χαρακτηριστική μικροσκοπική μετατόπιση από την τροχιά του κατά τη διάρκεια της περιφοράς του. Το «Κασίνι» παρακολούθησε το σύστημα του Κρόνου επί 13 χρόνια πριν τερματίσει την αποστολή του το 2017. Ενα μέρος από αυτήν τη μετατόπιση του Μίμα μπορεί να εξηγηθεί μόνο αν ο παγωμένος φλοιός του γλιστράει πάνω από έναν υγρό ωκεανό νερού.

Ομως, η αδιατάρακτη επιφάνεια του Μίμα δεν θα μπορούσε να ήταν τέτοια, αν ο ωκεανός ήταν αρχαίος, καθώς 100 εκατομμύρια χρόνια είναι υπεραρκετά ώστε το νερό να προκαλέσει ρωγμές και να βρει διεξόδους μέσα από την παγωμένη επιφάνεια. Γι' αυτό ο ωκεανός του Μίμα πρέπει να είναι σχετικά νεαρός. Επιπλέον η τροχιά του Μίμα δεν θα ήταν τόσο ελλειπτική και θα είχε γίνει σχεδόν κυκλική στο πέρασμα μερικών δεκάδων εκατομμυρίων ετών αν δεν υπήρχε ο υπόγειος ωκεανός να απορροφά τις βαρυτικές αλληλεπιδράσεις από τον Κρόνο και τους άλλους δορυφόρους του πλανήτη. Με αυτά τα δεδομένα, οι επιστήμονες υπολόγισαν ότι ο ωκεανός του Μίμα πρέπει να είναι εκπληκτικά νέος, έχοντας σχηματιστεί μεταξύ 25 και 2 εκατομμυρίων ετών πριν από σήμερα!

Οι επιπτώσεις στην πλανητική αστρονομία από τα συμπεράσματα της νέας μελέτης είναι σημαντικές. Καταρχάς οι δορυφόροι των πλανητών δεν πρέπει να κρίνονται μόνο από την επιφάνειά τους. Φεγγάρια, που φαίνονται γεωλογικά νεκροί παγωμένοι κόσμοι, όπως τα φεγγάρια του Ουρανού και του Ποσειδώνα, μπορεί να διαθέτουν ωκεανούς στο εσωτερικό τους. Παραπέρα, οι ωκεανοί αυτοί δεν χρειάζεται να είναι αρχαίοι και να διατηρούνται από τότε που σχηματίστηκαν. Μπορεί να είναι νεοσχηματιζόμενες, παροδικές θάλασσες. Και βέβαια, η ύπαρξη υγρών ωκεανών σημαίνει ότι μέρη όπου θα μπορούσε να αναπτυχθεί ζωή δεν βρίσκονται μόνο στην κατοικήσιμη ζώνη γύρω από ένα άστρο, αλλά ακόμη και πολύ πιο έξω από αυτή.

Η πρώτη ένδειξη ότι ο Μίμας μπορεί να διαθέτει υπόγειο ωκεανό ήταν η ταλάντευση γύρω από τον άξονα περιστροφής του, κατά τον ίδιο τρόπο που ταλαντώνεται και ο Εγκέλαδος, με τον τρόπο δηλαδή που ταλαντώνεται η σβούρα όταν χάνει στροφορμή και ετοιμάζεται να πέσει. Η ταλάντευση αυτή οφείλεται ακριβώς στο ότι η παγωμένη επιφάνεια μπορεί να γλιστρήσει πάνω στο νερό που βρίσκεται από κάτω της. Στην περίπτωση του Μίμα αυτό θα μπορούσε να συμβαίνει και αν ο πυρήνας του δεν είχε σφαιρικό σχήμα. Η λεπτομερής μελέτη των μετρήσεων που έκανε το «Κασίνι» οδήγησε τους επιστήμονες να απορρίψουν αυτό το ενδεχόμενο, καθώς τα δεδομένα συμφωνούσαν μόνο με την προϋπόθεση ότι διαθέτει έναν παγωμένο φλοιό πάχους 20 έως 30 χιλιομέτρων πάνω από υγρό νερό.

Προηγούμενες μελέτες είχαν δείξει ότι οι δακτύλιοι του Κρόνου δεν έχουν την ίδια ηλικία με αυτόν, δηλαδή 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, αλλά είναι πολύ πρόσφατοι, με ηλικία μόλις 100 εκατομμυρίων ετών. Τώρα προκύπτει ότι ο Μίμας έχει έναν ωκεανό το πολύ 25 εκατ. ετών. Κάτι συνέβη στο τελευταίο 0,1% της ιστορίας του ηλιακού συστήματος, ενδεχομένως μια καραμπόλα διαρκείας μεταξύ φεγγαριών του Κρόνου. Αυτά τα ενδεχόμενα υπογραμμίζουν ένα βασικό συμπέρασμα. Παρότι η σημερινή αρχιτεκτονική του ηλιακού συστήματος μοιάζει παγιωμένη και αιώνια, πολλά από τα στοιχεία της βρίσκονται σε συνεχή ροή και αντίθεση, με την πιθανότητα απότομων σαρωτικών αλλαγών να βρίσκεται πάντα στην επικαιρότητα.

Σαράντα επτά έτη φωτός μακριά από τη Γη βρίσκεται ο W1935, ένας κρύος καφέ νάνος. Οι καφέ νάνοι είναι ουράνια σώματα που βρίσκονται στην ασαφή περιοχή μεταξύ πλανητών και άστρων. Είναι αρκετά μεγάλοι ώστε η πίεση στον πυρήνα τους να οδηγήσει σε σύντηξη δευτερίου (ισότοπο του υδρογόνου), αλλά όχι τόσο μεγάλοι ώστε να γίνει σύντηξη πρωτίου (το συνηθισμένο ισότοπο του υδρογόνου), δηλαδή η πυρηνική αντίδραση που τροφοδοτεί τα άστρα με Ενέργεια. Η μάζα των καφέ νάνων κυμαίνεται από 13 έως 75 φορές η μάζα του Δία, του αεριώδους γίγαντα του ηλιακού μας συστήματος. Ορισμένοι στο πάνω άκρο αυτού του φάσματος μάζας είναι ικανοί να πραγματοποιήσουν και σύντηξη λιθίου. Αλλά αυτές οι επιμέρους πυρηνικές συντήξεις δεν αλλάζουν την εικόνα, με αποτέλεσμα να αποκαλούνται και «αποτυχημένα άστρα».

Επειδή οι διαδικασίες σύντηξης που συντελούνται στους καφέ νάνους είναι πρόσκαιρες, καθώς δεν διαθέτουν μεγάλες ποσότητες δευτερίου, σύντομα μετά τον σχηματισμό τους σταδιακά ψύχονται και γίνονται σχεδόν αόρατοι στα οπτικά τηλεσκόπια, ακόμα κι όταν δεν απέχουν πολύ από τη Γη. Γι' αυτό ο πρώτος καφέ νάνος που ανακαλύφθηκε, ο Teide-1, αν και βρίσκεται στο κοντινό σύμπλεγμα άστρων που ονομάζεται Πλειάδες, επιβεβαιώθηκε τελικά μόλις το 1995. Επειδή όμως τα σώματα αυτά διατηρούν αρκετή από τη θερμότητα σχηματισμού τους, εκπέμπουν επί μακρόν μια υπέρυθρη ακτινοβολία που τους κάνει πολύ πιο ορατούς σε αυτό το μήκος κύματος.

Ηταν φυσικό οι αστρονόμοι να χρησιμοποιήσουν το διαστημικό τηλεσκόπιο υπερύθρων Τζέιμς Γουέμπ για να παρατηρήσουν τον W1935, προσπαθώντας να κατανοήσουν καλύτερα τη σύνθεση, τη δομή και την ατμόσφαιρα των κρύων καφέ νάνων. Από τη φασματική ανάλυση του υπέρυθρου φωτός του προέκυψε μια έκπληξη: Κανονικά το μεθάνιο στην ατμόσφαιρα ενός καφέ νάνου απορροφά το υπέρυθρο φως που έρχεται από κάτω (από την επιφάνεια του νάνου), με αποτέλεσμα μια βύθιση στη φωτεινότητα σε συγκεκριμένα μήκη κύματος. Αυτό που παρατήρησαν οι αστρονόμοι όμως ήταν το ακριβώς αντίθετο: Αντί να απορροφά υπέρυθρο φως, το μεθάνιο το εξέπεμπε. Αυτό σημαίνει ότι κάτι πρέπει να διοχετεύει Ενέργεια στα μόρια του μεθανίου του W1935.

Αν και δεν είναι η μόνη δυνατή εξήγηση, είναι πολύ πιθανό ότι ο W1935 διαθέτει σέλας στους πόλους του! Στη Γη, το σέλας σχηματίζεται όταν υποατομικά σωματίδια του ηλιακού ανέμου σαρωθούν από το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη μας και κατευθυνθούν μέσα στην ατμόσφαιρα, όπου συγκρούονται με τα μόρια και τα άτομα των αερίων της, κάνοντάς τα να λάμπουν κυριολεκτικά σαν φώτα νέον. Και οι καφέ νάνοι έχουν ισχυρά μαγνητικά πεδία, αλλά ο W1935 δεν έχει κάποιο άστρο κοντά του το οποίο θα μπορούσε να τον τροφοδοτεί με σωματίδια που θα δημιουργούσαν σέλας. Ο Δίας πάλι έχει σέλας, που τροφοδοτείται όχι μόνο από τον ηλιακό άνεμο αλλά και από τα σωματίδια που εκτοξεύουν στο Διάστημα η ηφαιστειακά υπερενεργή Ιώ και άλλοι δύο δορυφόροι του, η Ευρώπη και ο Γανυμήδης. Ετσι, ορισμένοι επιστήμονες πιθανολογούν ότι ο W1935 ίσως έχει έναν ή περισσότερους ηφαιστειακά ενεργούς πλανήτες που περιφέρονται γύρω του.