gov-civil-vilareal.ptForklarer Saturns ravioli -måner
>Saturns måner er mærkelige.
Jeg mener, virkelig mærkelig. Da Cassini -rumfartøjet dukkede op ved Saturn i 2004 og begyndte at lave flybys af nogle af de indre måner, var de billeder, det sendte til Jorden, så bizarre, at jeg faktisk måtte se på dem et øjeblik for selv at forstå den form, jeg så.
Det er fordi nogle af dem ligner, ja ... ravioli. Ja, seriøst.
Saturns måner Atlas (venstre) og Pan (højre), der begge har store flade fælge omkring sig, hvilket får dem til at ligne ravioli. Kredit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Dette billede viser de små (~ 35 kilometer brede) måner Atlas og Pan. Jeg mener, kom nu . Bare at kigge på dem gør mig sulten.
Hvad kan få dem til at have disse brede fælge?
krystal for penge og overflod
Den første tanke havde at gøre med placering . Begge måner kredser om Saturn i eller meget tæt på ringsystemet. Den brede ydre ring af Saturn kaldes A -ringen, og den har et hul i den kaldet Encke Gap, som er omkring 325 km bred. Pan kredser inde i dette hul, og Atlas lige uden for den skarpe yderkant af A -ringen. Hvis månes tyngdekraft kunne tiltrække de iskolde ringpartikler til dem, kunne de akkumulere langs månenes ækvatorer, og i månenes svage tyngdekraft danne disse bizarre strukturer.
Men hvis dette var tilfældet, skulle månerne danne ellipsoide former (som en rugbybold) på grund af tidevandet fra Saturns tyngdekraft. Det gør de ikke, så der må være noget andet i gang.
Animation, der viser Cassinis tilgang til Atlas. Prikkerne er ikke stjerner, men subatomære partikler, der støder sammen med Cassinis detektorer. Kredit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Et team af planetforskere kom med en anden idé, der kunne forklare disse former : Kollisioner med langsom hastighed.
viser, at nogen er besat af dig
I dette scenario , månerne vokser dog ved, at små partikler støder sammen og hænger sammen, men processen ændrer sig med tiden, efterhånden som større objekter dannes. For det første dannes der en anstændig størrelse måne i de ydre ringe, og på grund af interaktioner med ringene bevæger sig ud fra Saturn. En anden, mindre måne dannes derefter på det sted, hvor den første dannede sig, og den bevæger sig også ud. Denne proces fortsætter, med hver måne, der vokser, når den bevæger sig igennem og væk fra ringene, og du ender med en række måner, der bliver større, jo længere ude fra Saturn de er; denne vækstproces kaldes pyramideformet regime .
Men hvad sker der efter? Det nye værk ser på kollisioner med langsom hastighed mellem disse måner for at se, hvilke former de tager. Ved hjælp af sofistikerede computermodeller af, hvordan objekter som disse opfører sig, når de støder sammen, fandt de en forbløffende ting: Da de tegnede sig for genstandenes masse, tekstur (de har tendens til at være porøse i modsætning til faste) og tidevandet fra tyngdekraften, var de i stand til at gengive formerne på Pan og Atlas ret godt.
Kollisionerne skal være frontalt eller næsten sådan og forekomme med hastigheder på nogle snesevis af meter i sekundet (omtrent op til dobbelt så hurtigt som motorvejshastigheder). Når det sker, kolliderer, smelter de og smelter de to sammen som slushballs og danner en højderyg omkring dem, når materialet bliver presset ud (som isdelen af en is -sandwich, hvis isen er for varm, og disse fødevarer analogier dræber mig)
Harry Potter Dødsregalierne del 1
Animationer fra computermodeller om, hvordan nogle af Saturns måner dannede sig ved kollisioner med langsom hastighed. Kredit: Adrien Leleu, Martin Jutzi og Martin Rubin fra University of Bern.
Efter at månen med en højderyg er dannet, kan affald fra stødet, der blev kastet ud i rummet omkring det, genoptages og danne de bredere fælge af ravioli-type. Det magt også være muligt, at noget af det materiale også kommer fra ringene, ligesom den første idé, der blev stillet.
Saturns ravioli og spaetzle måner Atlas, Pan og Prometheus (øverste række) og modeller af deres former baseret på kollisioner (nederst). Kredit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/University of Bern
Denne metode forklarer endda den meget mærkelige form af månen Prometheus, som er langstrakt og har spidse spidser i enderne. Hvis kollisionen ikke præcist var frontalt, men slukket med et par grader, får den off-center påvirkning det resulterende objekt til at blive mere langstrakt, og tidevandet fra Saturn strækker det yderligere og skaber den snoede, spidse form. Deres modeller matcher den faktiske form af månen uhyggeligt godt.
Head-on-kollisioner ville være et naturligt resultat af den pyramideformede proces, da månerne oprindeligt dannes i ringenes plan, som er meget tæt indsnævret. Så den del virker også.
Cassini-billede af den valnødformede måne Iapetus (til venstre), og en model af den baseret på kollisioner mellem mindre måner, der gengiver den mærkelige og enorme ækvatoriale højderyg. Kredit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/University of Bern
Selvom de finder, at denne metode fungerer for indre måner, kan den også fungere for nogle store ydre måner. Jeg skrev for nylig om Iapetus, en ydre måne af Saturn, der er 1.500 km bred, og har en kæmpe højderyg, der løber hele vejen rundt om ækvator. I den artikel skrev jeg om nogle undersøgelser, der viste, hvordan en ring af materiale rundt om månen efter en kollision kunne have akkumuleret på overfladen og hobet sig op for at danne den kontinuerlige bjergkæde.
Men dette nye værk antyder højderyggen dannet efter en langsom kollision mellem to måner hver med halvdelen af massen af Iapetus. Det er muligt, men en frontal kollision er mindre sandsynlig så langt ude som Iapetus kredsløb (godt 3 millioner km fra planeten) og ved en betydelig orbital tilt på 15 ° til Saturns ækvator. Måske dannede Iapetus den måde, de forudsiger, og noget skete tilfældigt for at sætte det på en meget tilbøjelig bane. Det er ikke klart.
Læren af denne fortælling er mange. Den ene er, at det er muligt at forklare de mærkelige former for Saturns indre måner, og måske også nogle andre, men de nøjagtige detaljer kan være svære at fastslå. En anden er, at konkurrerende teorier er gode, da nogle gange dele af dem er korrekte og kan kombineres.
En tredje er, at selv nu, år efter Cassini var færdig med sin mission og styrtede ned i Saturns atmosfære, forstår vi stadig ikke rigtigt, hvad der foregår med den ringede verdens flåde af mærkelige, mærkelige måner. Det kan tage et stykke tid, før det hele kommer sammen, og måske har vi en anden mission ved Saturn, der kan negere eller støtte disse ideer.
hvad er star wars episode 3 bedømt
Saturn er et smukt og underligt sted. Jeg forventer, at der altid vil være spørgsmål om det, der stadig skal besvares.
