gov-civil-vilareal.ptSelitetään Saturnuksen ravioli -kuut
>Saturnuksen kuut ovat outoja.
Tarkoitan, Todella outo. Kun Cassini -avaruusalus ilmestyi Saturnukseen vuonna 2004 ja alkoi lentää joidenkin sisäkuiden lentoja, sen Maalle lähettämät kuvat olivat niin outoja, että minun piti todella katsoa niitä hetken ymmärtääkseni edes näkemäni muodon.
Tämä johtuu siitä, että jotkut heistä näyttävät hyvin ... ravioleilta. Kyllä, vakavasti.
Saturnuksen kuut Atlas (vasemmalla) ja Pan (oikealla), joiden molempien ympärillä on suuret litteät vanteet, joten ne näyttävät ravioleilta. Luotto: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Tässä kuvassa on pienet (~ 35 kilometriä leveät) kuut Atlas ja Pan. Tarkoitan, Älä viitsi . Pelkästään niiden katseleminen saa nälän.
Mikä voisi saada heiltä nämä leveät vanteet?
Ensimmäinen ajatus liittyi sijaintiin . Molemmat kuut kiertävät Saturnusta rengasjärjestelmässä tai sen lähellä. Saturnuksen leveää ulkorengasta kutsutaan A -renkaaksi, ja siinä on aukko, jota kutsutaan Encke Gapiksi, joka on noin 325 km leveä. Pan kiertää tämän aukon sisällä ja Atlas A -renkaan terävän ulkoreunan ulkopuolella. Jos kuiden painovoima voisi houkutella niihin jäiset rengashiukkaset, ne voisivat kerääntyä kuiden päiväntasaajaa pitkin ja muodostaa kuun heikkoon painovoimaan nämä outot rakenteet.
apinan uudet legendat -arvostelu
Jos näin olisi, kuiden tulisi kuitenkin muodostaa ellipsoidisia muotoja (kuten rugbypallo) Saturnuksen painovoimasta johtuvien vuorovesiolosuhteiden vuoksi. He eivät, joten jotain muuta on tapahduttava.
Animaatio, joka näyttää Cassinin lähestymistavan Atlasiin. Pisteet eivät ole tähtiä, vaan subatomiset hiukkaset törmäävät Cassinin ilmaisimien kanssa. Luotto: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Planetaaristen tutkijoiden ryhmä keksi toisen idean, joka voisi selittää nämä muodot : Hitaat törmäykset.
Tässä skenaariossa , kuut kasvavat pienien hiukkasten törmäyksessä ja tarttumiseen yhteen, mutta prosessi muuttuu ajan myötä, kun isompia esineitä muodostuu. Ensinnäkin ulkorenkaisiin muodostuu kunnollisen kokoinen kuutamo ja siirtyy renkaiden kanssa vuorovaikutuksen vuoksi pois Saturnuksesta. Toinen, pienempi kuu muodostuu sitten paikkaan, jossa ensimmäinen muodostui, ja sekin liikkuu ulos. Tämä prosessi jatkuu, kun jokainen kuu kasvaa, kun se liikkuu renkaiden läpi ja pois niistä, ja päädyt sarjaan kuita, jotka kasvavat sitä kauemmas Saturnuksesta, missä ne ovat; tätä kasvuprosessia kutsutaan pyramidinen hallinto .
Mutta mitä tapahtuu sen jälkeen? Uusi teos tarkastelee näiden kuiden välisiä hitaita törmäyksiä nähdäkseen, millaisia muotoja ne saavat. Käyttämällä kehittyneitä tietokonemalleja siitä, miten tällaiset esineet käyttäytyvät törmäyksessään, he löysivät hämmästyttävän asian: Kun he ottivat huomioon esineiden massan, tekstuurin (ne ovat yleensä huokoisia kiinteän aineen sijaan) ja painovoiman aiheuttamia vuorovesiä, ne olivat pystyy toistamaan Panin ja Atlaksen muodot melko hyvin.
hän esti minut Facebookissa
Törmäysten on oltava etupäässä tai lähes niin, ja ne tapahtuvat kymmeniä metrejä sekunnissa (suunnilleen jopa kaksi kertaa nopeammin kuin moottoritiellä). Kun näin tapahtuu, nämä kaksi törmäävät, sulautuvat yhteen ja lohkeilevat yhdessä kuin slushballs, muodostavat harjanteen ympärilleen materiaalin puristumisen jälkeen (kuten jäätelövoileivän jäätelöosa, jos jäätelö on liian lämmin, ja nämä ruoat analogiat tappaa minut)
Animaatiot tietokonemalleista siitä, miten jotkut Saturnuksen kuista muodostuivat hitaista törmäyksistä. Luotto: Adrien Leleu, Martin Jutzi ja Martin Rubin Bernin yliopistosta.
Harjanteen muodostaman kuun muodostuessa sen ympärille avaruuteen heitetyn iskun roskat voivat kerääntyä uudelleen muodostaen laajemmat ravioli-tyyppiset vanteet. Se saattaa myös mahdollista, että osa materiaalista tulee myös renkaista, kuten ensimmäinen esitetty idea.
Saturnuksen raviolit ja spaetzle -kuut Atlas, Pan ja Prometheus (ylärivi) ja niiden mallit törmäysten perusteella (alhaalla). Luotto: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Bernin yliopisto
Tämä menetelmä selittää jopa Prometheuksen kuun erikoisen muodon, joka on pitkänomainen ja jonka päissä on teräviä kärkiä. Jos törmäys ei ollut tarkasti edestäpäin, vaan muutaman asteen poispäin, keskipisteen ulkopuolinen isku saa tuloksena olevan kohteen pidentymään ja Saturnuksen vuorovesi venyttää sitä edelleen luoden kiertyneen, terävän muodon. Heidän mallinsa sopivat hyvin kuun todelliseen muotoon.
Pään törmäykset olisivat pyramidiprosessin luonnollinen tulos, koska kuut muodostuvat alun perin renkaiden tasolle. erittäin tiukasti ahtautunut. Joten tämä osa toimii myös.
farmagedon: Shaun the Sheep -elokuva
Cassini-kuva saksanpähkinänmuotoisesta Iapetus-kuusta (vasemmalla) ja sen malli, joka perustuu pienempien kuiden törmäyksiin, toistamalla outo ja valtava päiväntasaajan harja. Luotto: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Bernin yliopisto
Vaikka he havaitsevat, että tämä menetelmä toimii sisäkuille, se voi toimia myös joillekin suurille ulkokuille. Kirjoitin äskettäin Iapetuksesta, Saturnuksen ulkokuusta, joka on 1500 km leveä ja jolla on valtava harjanne, joka kulkee ympäri päiväntasaajaansa. Tässä artikkelissa kirjoitin tutkimuksesta, joka osoitti, kuinka materiaalin rengas kuun ympärille törmäyksen jälkeen saattoi kerääntyä pinnalle ja kasaantua muodostaen jatkuvan vuorijonon.
Mutta tämä uusi teos viittaa harjanteeseen, joka muodostui kahden kuun hitaan nopean törmäyksen jälkeen, joissa molemmissa oli puolet Iapetoksen massasta. Se on mahdollista, mutta törmäys on epätodennäköisempi kuin Iapetuksen kiertorata (yli 3 miljoonaa kilometriä planeetasta) ja merkittävä 15 asteen kiertoradalla Saturnuksen päiväntasaajaan nähden. Ehkä Iapetus muodosti tapaa, jolla he ennustavat, ja tapahtui jotain, joka asetti sen erittäin kaltevalle kiertoradalle. Se ei ole selvä.
Tämän tarinan oppitunteja on monia. Yksi on se, että on mahdollista selittää Saturnuksen sisäkuiden outoja muotoja ja ehkä myös joitain muita, mutta tarkkoja yksityiskohtia voi olla vaikea määrittää. Toinen on se, että kilpailevat teoriat ovat hyviä, koska joskus niiden osat ovat oikein ja voidaan yhdistää.
Kolmas on se, että vielä nyt, vuosia sen jälkeen, kun Cassini päätti tehtävänsä ja syöksyi Saturnuksen ilmakehään, emme vieläkään todella ymmärrä, mitä tapahtuu rengasmaisen maailman outojen, outojen kuiden laivaston kanssa. Voi kestää jonkin aikaa, ennen kuin tämä kaikki tulee yhteen, ja ehkä siihen mennessä meillä on toinen tehtävä Saturnuksessa, joka voi kumota tai tukea näitä ajatuksia.
Saturnus on kaunis ja outo paikka. Odotan, että siihen tulee aina kysymyksiä, joihin on vastattava.
