Wetenschappers hebben ontdekt dat de oceanen die verborgen liggen onder de ijzige oppervlakken van manen kunnen koken door het smelten van ijs. Dit fenomeen zou de mysterieuze geologische structuren op Enceladus, Mimas en Miranda kunnen verklaren.
De externe gebieden van ons zonnestelsel zijn rijk aan ijzige manen, waarvan sommige – zoals de Saturnusmaan Enceladus – oceanen van vloeibaar water onder hun schil verbergen. Daar zien wetenschappers de grootste kans om buitenaards leven te ontdekken. Nieuwe studies, gepubliceerd op 24 november 2025 in het tijdschrift Nature Astronomy, verhelderen de processen die zich onder het oppervlak van deze werelden afspelen en helpen ons te begrijpen hoe de diverse geologische vormen zijn ontstaan.
Niet alle IJzige manen hebben bevestigde oceanen, maar we weten dat sommige dat wel hebben, legt Max Rudolph, professor in de aard- en planetenwetenschappen aan de Universiteit van Californië in Davis en hoofdauteur van de publicatie, uit. “We zijn geïnteresseerd in de processen die hun evolutie door miljoenen jaren vormden. Zo kunnen we begrijpen hoe het oppervlak van een oceaanwereld eruitziet.”
Op onze planeet worden bergen en aardbevingen aangedreven door de beweging en het smelten van rotsen diep in de aarde. Op de ijzige manen wordt de geologie gevormd door water en ijs. Deze werelden worden verwarmd door getijdenkrachten die door de planeten waarvan ze rondcirkelen worden gegenereerd. De wederzijdse interacties tussen de manen leiden tot perioden van intensere en zwakkere opwarming – wanneer de temperatuur stijgt, smelt het ijs en wordt het dunner; wanneer het afneemt, wordt de ijsschil dikker.
Rudolph’s team heeft eerder onderzocht wat er gebeurt wanneer de ijsschil dikker wordt. Omdat ijs een groter volume heeft dan vloeibaar water, uitoefent bevriezen druk uit op de schil, wat kan leiden tot de vorming van structuren zoals de beroemde ’tijgerstrepen’ op Enceladus.
Maar wat gebeurt er als het ijs van onderaf begint te smelten? Het blijkt dat dit kan leiden tot het koken van de oceaan. Wanneer ijs overgaat in minder dichte vloeibare water, daalt de druk. Wetenschappers hebben berekend dat op de kleinste ijzige manen, zoals Mimas en Enceladus van Saturnus of Miranda van Uranus, de druk kan dalen tot het punt waar ijs, vloeibaar water en waterdamp gelijktijdig bestaan.
Afbeeldingen van Miranda, genomen door de Voyager 2-sonde, tonen kenmerkende gebieden van hoges en kliffen, bekend als kronen. Het koken van de oceaan zou de vorming van deze structuren kunnen verklaren. Mimas, een maan met een diameter van minder dan 400 km, bedekt met kraters en ook wel de ‘Dodenster’ genoemd, lijkt geologisch dood. Echter, schommelingen in zijn beweging suggereren de aanwezigheid van een oceaan. Aangezien de ijsschil van Mimas niet zou moeten barsten wanneer deze dunner wordt, kan de aanwezigheid van een oceaan worden verzoend met een schijnbaar dood oppervlak.
De grootte van de maan is cruciaal. Bij grotere ijzige objecten, zoals Titan, een andere maan van Uranus, zou de drukdaling veroorzaakt door het smelten van ijs de schil doen barsten voordat water het drievoudige punt bereikt. Volgens de auteurs kan de geologie van Titan het resultaat zijn van een periode waarin de ijsschil dunner was en daarna weer dikker werd.
Net zoals de geologie van de aarde helpt te begrijpen waarom onze planeet eruitziet zoals ze doet na miljarden jaren van veranderingen, helpt het begrijpen van de geologische processen op ijzige manen om de oorsprong van hun unieke oppervlaktstructuren te verklaren.
